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蓝宝石单晶的生长技术及应用研究进展 被引量：54
1
作者 范志刚 刘建军 +3 位作者 肖昊苏 张旺 关春颖 苑立波 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期880-891,共12页
蓝宝石单晶因其优良的综合性能而成为最重要的中红外光学材料之一,在军民两用中都具有广泛的应用前景。简述蓝宝石单晶的主要性能;综述蓝宝石单晶的几种重要生长方法及其最新研究成果,并分析了各制备方法的优缺点;介绍了蓝宝石单晶的应... 蓝宝石单晶因其优良的综合性能而成为最重要的中红外光学材料之一,在军民两用中都具有广泛的应用前景。简述蓝宝石单晶的主要性能;综述蓝宝石单晶的几种重要生长方法及其最新研究成果,并分析了各制备方法的优缺点;介绍了蓝宝石单晶的应用领域及其一些最新成果;最后指出蓝宝石单晶今后的研究重点:(1)改进现有制备工艺及完善近尺寸成型技术;(2)完善蓝宝石单晶的超光滑加工理论及其技术体系。 展开更多
关键词 蓝宝石单晶 提拉法 导模法 热交换法 光学窗口 整流罩
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铌酸锂晶体的发展简况 被引量：22
2
作者 王忠敏 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期173-175,共3页
铌酸锂 (LN)晶体由于本身优越的特性得到极其广泛的应用 ,本文介绍了LN晶体在生长。
关键词 铌酸锂晶体 发展 提拉法 同成份 化学计量比 光通信 全息存储 光电聚合物 光集成
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Yb^(3+):YVO_4晶体的生长及光谱性能研究 被引量：17
3
作者 兰建明 陈建中 +3 位作者 郭飞云 高绍康 胡晓琳 庄乃锋 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期44-49,共6页
采用提拉法生长出光学质量优良的Yb3 + :YVO4晶体 ,研究生长过程中工艺参数的控制。测得掺杂浓度为18.1%Yb3 + :YVO4晶体中Yb3 + 离子的有效分凝系数Keff为 0 96。测定了不同Yb3 + 离子掺杂浓度晶体的吸收光谱和荧光光谱 ,并分别计算... 采用提拉法生长出光学质量优良的Yb3 + :YVO4晶体 ,研究生长过程中工艺参数的控制。测得掺杂浓度为18.1%Yb3 + :YVO4晶体中Yb3 + 离子的有效分凝系数Keff为 0 96。测定了不同Yb3 + 离子掺杂浓度晶体的吸收光谱和荧光光谱 ,并分别计算了不同掺杂浓度下Yb3 + :YVO4晶体的光谱参数。本文总结和解释了掺杂浓度影响其性能的规律 ,讨论了Yb3 + :YVO4晶体作为激光晶体的优点。 展开更多
关键词 Yb^3+:YVO4晶体 晶体生长 光谱性能 提拉法 掺杂浓度 分凝系数 光谱 荧光寿命 激光晶体
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Yb∶YAG晶体的生长与激光性能 被引量：9
4
作者 杨培志 徐军 +7 位作者 邓佩珍 乔景文 尹红兵 陈杏达 王四亭 钟鹤裕 马国彬 刘新斌 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期229-232,共4页
采用中频感应提拉法生长出了掺杂浓度的原子分数高达２０％的Ｙｂ∶ＹＡＧ晶体，探索了合适的晶体生长、退火工艺参数；研究了晶体中的杂质离子和色心；选用ＩｎＧａＡｓ半导体激光泵浦，通过激光腔的设计，研究了晶体的激光性能，获得... 采用中频感应提拉法生长出了掺杂浓度的原子分数高达２０％的Ｙｂ∶ＹＡＧ晶体，探索了合适的晶体生长、退火工艺参数；研究了晶体中的杂质离子和色心；选用ＩｎＧａＡｓ半导体激光泵浦，通过激光腔的设计，研究了晶体的激光性能，获得了１０３０ｎｍ波长３００ｍＷ的脉冲激光输出，斜率效率为３０％。 展开更多
关键词 YAG晶体 激光晶体 引上法 晶体生长 掺镱
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硅酸铋（Bi_（12）SiO_（20））晶体生长的研究进展 被引量：15
5
作者 徐学武 廖晶莹 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1994年第2期129-138,共10页
本文介绍了光折变晶体ＢＳＯ生长研究的国内外进展．对ＢＳＯ晶体生长方法、组分和结构缺陷表征、材料性能的改进等几个方面进行了综合评述．讨论了各种生长方法的优缺点以及阻碍ＢＳＯ晶体批量生产的几种因素．指出坩埚下降法在实现大... 本文介绍了光折变晶体ＢＳＯ生长研究的国内外进展．对ＢＳＯ晶体生长方法、组分和结构缺陷表征、材料性能的改进等几个方面进行了综合评述．讨论了各种生长方法的优缺点以及阻碍ＢＳＯ晶体批量生产的几种因素．指出坩埚下降法在实现大尺寸优质ＢＳＯ晶体的批量生产方面已显示出优越性，它应该成为今后ＢＳＯ晶体生长研究的一个重要发展方向． 展开更多
关键词 硅酸铋 晶体生长
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高掺杂浓度Yb∶YAG晶体的生长及光谱性能 被引量：7
6
作者 徐晓东 赵志伟 +3 位作者 宋平新 周国清 邓佩珍 徐军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期955-958,共4页
应用中频感应提拉法生长了掺杂浓度高达 5 0at. %的Yb∶YAG晶体 ,研究了室温下Yb∶YAG晶体的吸收和发射光谱特性以及荧光寿命 ,在 939nm和 96 9nm处存在Yb3 + 离子的 2个吸收带 ,能与InGaAs激光二极管(LD)有效耦合 ,适合激光管二极抽运... 应用中频感应提拉法生长了掺杂浓度高达 5 0at. %的Yb∶YAG晶体 ,研究了室温下Yb∶YAG晶体的吸收和发射光谱特性以及荧光寿命 ,在 939nm和 96 9nm处存在Yb3 + 离子的 2个吸收带 ,能与InGaAs激光二极管(LD)有效耦合 ,适合激光管二极抽运。其荧光主峰位于 10 32nm附近 ,Yb∶YAG晶体的荧光寿命为 390 μs。比较了高掺杂与低掺杂Yb∶YAG晶体的光谱参数 。 展开更多
关键词 材料 YB:YAG晶体 提拉法 晶体生长 光谱特性
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勾形磁场下提拉法生产单晶硅的数值模拟 被引量：11
7
作者 宇慧平 隋允康 +1 位作者 张峰翊 王学锋 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期217-222,共6页
本文给出了提拉单晶硅时,勾形磁场强度的计算公式,并对单晶硅在有无勾形磁场情况下熔体内流场和氧的浓度分布进行了数值模拟,计算出磁场作用下磁场强度和洛伦兹力及有无磁场时流函数、垂直截面处的速度场和氧的浓度分布。通过分析表明,... 本文给出了提拉单晶硅时,勾形磁场强度的计算公式,并对单晶硅在有无勾形磁场情况下熔体内流场和氧的浓度分布进行了数值模拟,计算出磁场作用下磁场强度和洛伦兹力及有无磁场时流函数、垂直截面处的速度场和氧的浓度分布。通过分析表明,勾形磁场能使流动更为平稳,能有效地降低熔体内及生长界面氧的浓度,并对产生这一现象的机理作了理论分析。 展开更多
关键词 单晶硅 提拉法 勾形磁场 磁场强度 计算公式 洛伦兹力
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Nd:Gd_3Ga_5O_(12)多晶原料合成及单晶生长研究 被引量：10
8
作者 孙晶 刘景和 +4 位作者 关效贤 李建利 曾繁明 万玉春 张亮 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期585-589,共5页
通过对晶体生长时和生长后原料挥发物的XRD分析,发现在炉膛内壁上的挥发物质是Ga2O3和Ga2O的混合物,而观察窗口及后加热器内壁上的挥发物主要是Gd2O3。为避免原料中Ga2O3的挥发,按化学计量比配料,在1300℃下,采用固相反应法合成了Nd∶Gd... 通过对晶体生长时和生长后原料挥发物的XRD分析,发现在炉膛内壁上的挥发物质是Ga2O3和Ga2O的混合物,而观察窗口及后加热器内壁上的挥发物主要是Gd2O3。为避免原料中Ga2O3的挥发,按化学计量比配料,在1300℃下,采用固相反应法合成了Nd∶Gd3Ga5O12(Nd∶GGG)多晶原料。用此多晶原料,采用提拉法进行了Nd∶GGG单晶生长研究,所获单晶的荧光发射峰位于1061 54nm。对晶体表面的开裂现象进行了分析。 展开更多
关键词 掺钕钆镓石榴石晶体 原料挥发 激光晶体 提拉法 晶体生长
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高功率固体激光晶体Nd^(3+):Gd_3Ga_5O_(12)的生长和光谱性能的研究 被引量：8
9
作者 姜本学 赵志伟 +1 位作者 徐军 邓佩珍 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1465-1468,共4页
用提拉法生长了掺钕的钆镓石榴石(Nd3+:GGG)激光晶体,晶体的干涉条纹证明它有良好的光学均匀性,晶体(444)面的双晶摇摆曲线表明晶体的质量非常好。研究了室温下的吸收谱和发射谱性质。分析了Nd3+:GGG晶体4F3/2→4I11/2能级跃迁与1.06μ... 用提拉法生长了掺钕的钆镓石榴石(Nd3+:GGG)激光晶体,晶体的干涉条纹证明它有良好的光学均匀性,晶体(444)面的双晶摇摆曲线表明晶体的质量非常好。研究了室温下的吸收谱和发射谱性质。分析了Nd3+:GGG晶体4F3/2→4I11/2能级跃迁与1.06μm附近的荧光谱线之间的关系。Nd3+:GGG激光晶体的吸收截面、发射截面、荧光寿命分别为4.32×10-20cm2,2.3×10-1cm2,240μs。比较了Nd3+:GGG和Nd3+:YAG的物理参数,实验表明Nd3+:GGG较Nd3+:YAG有一系列的优点。 展开更多
关键词 材料 谱性质 提拉法 高功率固态激光晶体 Nd^3+:GGG晶体
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大尺寸闪烁晶体Ce:LYSO的生长 被引量：14
10
作者 王佳 岑伟 +2 位作者 李和新 蒋春健 石自彬 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2013年第3期401-403,407,共4页
采用提拉法生长Ce∶LYSO闪烁晶体。通过研究晶体开裂及产生过冷的机理,优化温场结构设计,解决了这两种现象之间的矛盾,实现了大尺寸Ce∶LYSO晶体的生长,晶体尺寸达到60mm×280mm。先后生长不同掺杂浓度的Ce∶LYSO晶体,并根据相应... 采用提拉法生长Ce∶LYSO闪烁晶体。通过研究晶体开裂及产生过冷的机理,优化温场结构设计,解决了这两种现象之间的矛盾,实现了大尺寸Ce∶LYSO晶体的生长,晶体尺寸达到60mm×280mm。先后生长不同掺杂浓度的Ce∶LYSO晶体,并根据相应的测试结果确定了合适的掺杂比例,进一步明确不同通气方式对晶体性能的影响。结果表明,Ce掺杂浓度达到0.15%时,发光强度最大,晶体内部无明显缺陷。晶体在抽真空充流动氮气条件下生长,有利于提高晶体的透过率,对相对发光强度的影响不大。 展开更多
关键词 CE LYSO 提拉法 大尺寸 原料配比 通气方式
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大尺寸Ce:Lu_(1.6)Y_(0.4)SiO_5闪烁晶体的生长和光谱特性 被引量：13
11
作者 严成锋 赵广军 +1 位作者 张连翰 徐军 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1301-1305,共5页
采用中频感应提拉法生长出尺寸为φ60mm×110mm的Ce:Lu1.6Y0.4SiO5(LYSO)晶体,与LSO晶体相比,LYSO晶体的优势是提高了晶体质量、降低了熔点和原料成本等.在室温下测试了LYSO晶体的透过光谱、激发光谱和发射光谱,结果表明Y的加入使LS... 采用中频感应提拉法生长出尺寸为φ60mm×110mm的Ce:Lu1.6Y0.4SiO5(LYSO)晶体,与LSO晶体相比,LYSO晶体的优势是提高了晶体质量、降低了熔点和原料成本等.在室温下测试了LYSO晶体的透过光谱、激发光谱和发射光谱,结果表明Y的加入使LSO晶体的吸收边向短波方向偏移. Ce3+的4f1→5d1跃迁吸收导致紫外区产生三个吸收带.发射光谱具有Ce3+典型的双峰特征,经Gaussian多峰值拟合,双峰395nm和418nm归属于Cel发光中心,而435nm的发光峰与Ce2发光中心有关. 展开更多
关键词 LYSO 闪烁晶体 提拉法 光学特性
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Mg:Ce:Fe:LiNbO_3晶体生长及其全息存储性能 被引量：12
12
作者 王义杰 代丽 徐朝鹏 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期144-148,共5页
在同成分LiNbO3(LN)中,掺入MgO的摩尔分数分别为0,2%,4%,6%,掺入(质量分数)0.1%CeO2和0.08%Fe2O3,采用提拉法生长了优质的Mg:Ce:Fe:LN晶体。检测了Mg:Ce:Fe:LN晶体的红外透射光谱和光损伤阈值。结果表明:6%Mg:0.1%Ce:0.08%Fe:LN晶体的OH... 在同成分LiNbO3(LN)中,掺入MgO的摩尔分数分别为0,2%,4%,6%,掺入(质量分数)0.1%CeO2和0.08%Fe2O3,采用提拉法生长了优质的Mg:Ce:Fe:LN晶体。检测了Mg:Ce:Fe:LN晶体的红外透射光谱和光损伤阈值。结果表明:6%Mg:0.1%Ce:0.08%Fe:LN晶体的OH-振动吸收峰紫移到3532cm-1,其光损伤阈值比Ce:Fe:LN晶体提高2个数量级以上。用二波耦合光路测试晶体的衍射效率,写入时间和擦除时间。计算了光折变灵敏度和动态范围。结果表明:Mg:Ce:Fe:LN晶体全息存储性能优于Fe:LN晶体和Ce:Fe:LN晶体。以4%Mg:0.1%Ce:0.08%Fe:LN晶体作为全息记录材料,实现了总存储页面为3200幅图像的存储,再现图像清晰完整。 展开更多
关键词 镁 铈和铁共掺杂铌酸锂晶体 全息存储 红外光谱 衍射效率 提拉法生长 Mg:Ce:Fe:LiNbO3晶体
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激光晶体材料Yb:YAG的研究进展 被引量：7
13
作者 邱宏伟 毛艳丽 +3 位作者 董俊 邓佩珍 徐军 陈伟 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期1-6,共6页
本文概述了激光晶体掺镱钇铝石榴石（Ｙｂ：ＹＡＧ）的发展状况，简要介绍了掺杂Ｙｂ３＋离子激光材料的特点，总结了Ｙｂ：ＹＡＧ晶体的生长、缺陷、光谱性质以及激光性质的研究及发展，并指出了Ｙｂ：ＹＡＧ晶体发展中需要解决的问题．
关键词 Yb:YAG激光 提拉法 光谱性质 晶体材料 激光材料
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Tm∶YAG晶体的生长及吸收特性 被引量：9
14
作者 宋平新 赵志伟 +3 位作者 徐晓东 姜本学 邓佩珍 徐军 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期376-379,共4页
采用提拉法生长出三种掺Tm3 + 浓度的Tm∶YAG晶体。运用ICP AES测定Tm3 + 离子在Tm∶YAG晶体中的分凝系数约为 1。室温下测定了Tm∶YAG晶体在 190～ 90 0nm之间的吸收光谱及 10 0 0～ 4 5 0 0cm-1范围内退火前后的红外吸收谱。测试结果... 采用提拉法生长出三种掺Tm3 + 浓度的Tm∶YAG晶体。运用ICP AES测定Tm3 + 离子在Tm∶YAG晶体中的分凝系数约为 1。室温下测定了Tm∶YAG晶体在 190～ 90 0nm之间的吸收光谱及 10 0 0～ 4 5 0 0cm-1范围内退火前后的红外吸收谱。测试结果表明 ,退火后 336 5cm-1处OH-1离子的吸收峰完全消失。说明在空气气氛下对Tm∶YAG晶体进行退火处理改善了晶体的性能。 展开更多
关键词 Tm: YAG晶体 生长工艺 提拉法 分凝系数 吸收光谱 ICP-AES 红外可调谐激光晶体
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提拉法晶体生长数值模拟研究进展 被引量：11
15
作者 邵淑芳 张庆礼 +4 位作者 苏静 孙敦陆 王召兵 张霞 殷绍唐 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期687-692,共6页
数值模拟方法是了解晶体生长过程中各种物理现象和问题的重要手段,可以为晶体生长工艺参数的设定、温场设计等提供参考。本文介绍了最近几十年来数值模拟技术对提拉法生长晶体过程中物理问题的研究进展,同时对晶体生长过程中界面形状、... 数值模拟方法是了解晶体生长过程中各种物理现象和问题的重要手段,可以为晶体生长工艺参数的设定、温场设计等提供参考。本文介绍了最近几十年来数值模拟技术对提拉法生长晶体过程中物理问题的研究进展,同时对晶体生长过程中界面形状、液流、速度场、温度场、各种输运过程以及工艺条件和参数对晶体生长的影响等的数值模拟进行了介绍。 展开更多
关键词 提拉法 数值模拟 晶体生长 对流 界面形状
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提拉法生长单晶工艺中扩肩阶段实行自动控制的研究 被引量：7
16
作者 周志强 张振志 +2 位作者 康平 成肇安 杜小红 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期393-397,共5页
在用提拉法 (Czochralski)生长钽酸锂 (LiTaO3 )、铌酸锂 (LiNbO3 )单晶的实践中 ,通过对上“浮秤”模拟体的优化设计 。
关键词 提拉法 自动扩肩 上“浮秤” 优化设计 逆向模拟 单晶 工艺 自动控制
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Ho^(3+)∶ZnWO_4的光谱和上转换发光 被引量：7
17
作者 臧竞存 单秉锐 +3 位作者 宋晏蓉 姚士仲 郑大威 叶建萍 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期538-541,546,共5页
用提拉法生长出光学质量的Ho3+∶ZnWO4单晶,研究了晶体在可见和近红外区的吸收光谱和发射光谱,分析了Ho3+离子在钨酸锌晶体结构中能级位置和晶体场能级分裂。研究表明:在波长488nm激光激发时,550,665nm和758nm3个波段有较强荧光,荧光分... 用提拉法生长出光学质量的Ho3+∶ZnWO4单晶,研究了晶体在可见和近红外区的吸收光谱和发射光谱,分析了Ho3+离子在钨酸锌晶体结构中能级位置和晶体场能级分裂。研究表明:在波长488nm激光激发时,550,665nm和758nm3个波段有较强荧光,荧光分支比分别为84.18%,0.68%,15.14%,对应于5S2→5I8,5F5→5I8和5S2→5I7跃迁。在633nm激光激发时观测到了来自5S2→5I8跃迁的540～556nm宽带上转换荧光,上转换过程主要是单离子步进吸收。 展开更多
关键词 掺钬钨酸锌晶体 提拉法晶体生长 上转换荧光 荧光光谱
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Nd^(3+):Gd_3Ga_5O_(12)晶体的室温吸收光谱和荧光光谱(英文) 被引量：5
18
作者 姜本学 赵志伟 +1 位作者 徐军 邓佩珍 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期581-585,共5页
用提拉法生长了掺钕的钆镓石榴石 (Nd3 + :GGG)激光晶体。研究了室温下的吸收光谱和荧光光谱性质 ,分析了Nd3 + :GGG晶体4F3 / 2 →4I11/ 2 能级跃迁与 1.0 6 μm附近的荧光谱线之间的关系。吸收系数、发射系数、荧光寿命分别是 4 .32&#... 用提拉法生长了掺钕的钆镓石榴石 (Nd3 + :GGG)激光晶体。研究了室温下的吸收光谱和荧光光谱性质 ,分析了Nd3 + :GGG晶体4F3 / 2 →4I11/ 2 能级跃迁与 1.0 6 μm附近的荧光谱线之间的关系。吸收系数、发射系数、荧光寿命分别是 4 .32× 10 -2 0 cm-2 ,2 .3× 10 -19cm-2 ,2 4 0 μs,比较了Nd3 + ∶GGG和Nd3 + ∶YAG的物理参数 ,实验表明 :Nd3 + ∶GGG较Nd3 + ∶YAG有一系列的优点。 展开更多
关键词 提拉法 高功率固态激光器 激光晶体 Nd^3+:Gd3Ga5O12晶体 吸收光谱 荧光光谱
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大尺寸优质TGG晶体的自动提拉法生长 被引量：9
19
作者 陈建彬 林羽 +3 位作者 李国辉 陈建珊 滕硕 姚元根 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1891-1894,共4页
采用液相法合成原料,通过自动提拉法在铱坩埚中成功地生长出直径为35～40 mm,长度为40～50 mm的大尺寸优质TGG晶体。该晶体外观笔直,内部光滑透明,没有螺旋纹,没有界面反转。经氦氖激光器检测证明该晶体具有无散射、无核心、不开裂的优... 采用液相法合成原料,通过自动提拉法在铱坩埚中成功地生长出直径为35～40 mm,长度为40～50 mm的大尺寸优质TGG晶体。该晶体外观笔直,内部光滑透明,没有螺旋纹,没有界面反转。经氦氖激光器检测证明该晶体具有无散射、无核心、不开裂的优点,经X射线粉末衍射证明晶体和底料均为TGG相,没有其它物相产生,且光学性能方面吸收值低,损伤阈值高。 展开更多
关键词 铽嫁石榴石(TGG) 提拉法 损伤阈值
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勾形磁场中直拉硅单晶浓度场的数值模拟研究 被引量：6
20
作者 王英伟 刘景和 +1 位作者 程灏波 李建利 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期133-139,共7页
为有效控制晶体尺寸、金属杂质含量、掺杂元素及氧分布的均匀性,提出在非均匀轴对称勾形磁场中利用磁控提拉法生长硅单晶。用有限差分法对非均匀轴对称勾形磁场中直拉硅单晶体系中的浓度场进行数值模拟研究,基于直拉硅单晶生长系统的物... 为有效控制晶体尺寸、金属杂质含量、掺杂元素及氧分布的均匀性,提出在非均匀轴对称勾形磁场中利用磁控提拉法生长硅单晶。用有限差分法对非均匀轴对称勾形磁场中直拉硅单晶体系中的浓度场进行数值模拟研究,基于直拉硅单晶生长系统的物理及数学模型,进行无量纲化处理,借助于相应的边界条件进行求解,并针对不同工艺条件下熔体中及界面处氧浓度分布情况进行模拟研究。结果表明:在勾形磁场作用下,通过改变磁场强度、晶体和坩埚转速及晶体半径可有效控制固液界面处氧浓度及分布均匀性,从而在晶体中获得径向均匀的氧浓度。 展开更多
关键词 硅单晶 引上法晶体生长 勾形磁场 浓度场 有限差分法 数值模拟
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