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多片导模法蓝宝石晶体的缺陷研究: 2021年; 使用导模法(EFG)生长了多片a面蓝宝石晶体。显微拉曼光谱结合电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)测试得出晶体的气泡中可能存在含S化合物。晶体表面明显的生长条纹主要与温度、生长速度的波动以及模具的加工精度有关。化学腐蚀分析表明晶体位错密度在4.2×10^(4) cm^(-2),未存在小角度晶界缺陷,双晶摇摆曲线半峰宽(FWHM)为70.63″。由于采用石墨保温材料,晶体中存在F心与F+色心。晶体在400~3000 nm波段透过率高于80%,空气中退火后可减弱色心吸收。本文研究结果可为蓝宝石晶体缺陷形成理论研究提供参考,也可为导模法蓝宝石工业生产技术改进提供借鉴。; 陈伟超罗平王庆国唐慧丽薛艳艳段金柱王勤峰雷震霖徐军; 关键词：蓝宝石导模法晶体生长气泡色心

GaN基发光二极管衬底材料的研究进展被引量：9: 2014年; GaN基发光二极管(LED)作为第三代照明器件在近年来发展迅猛.衬底材料作为LED制造的基础,对器件制备与应用具有极其重要的影响.本文分析综述了衬底材料影响LED器件设计与制造的关键特性(晶格结构、热胀系数、热导率、光学透过率、导电性),对比了几种常见衬底材料(蓝宝石、碳化硅、单晶硅、氮化镓、氧化镓)在高质量外延层生长、高性能器件设计和衬底材料制备方面的研究进展,并对几种材料的发展前景做出了展望.; 陈伟超唐慧丽罗平麻尉蔚徐晓东钱小波姜大朋吴锋王静雅徐军; 关键词：发光二极管氧化镓蓝宝石碳化硅

泡生法生长掺碳钛宝石激光晶体的研究被引量：1: 2012年; 钛宝石激光晶体在现代高功率激光领域具有重要的应用价值,但大尺寸、高品质的晶体生长仍是当前钛宝石应用面临的重大难题.本文研究了泡生法技术生长大尺寸掺碳钛宝石激光晶体,结果显示,泡生法生长得到的直径180 mm、30 kg的钛宝石没有出现应力集中的开裂等宏观缺陷现象,钛离子在晶体中分布均匀接近理论值,晶体的FOM值达到200.该研究对低红外残余吸收,高品质因素、大尺寸钛宝石激光晶体的生长应用具有重要的现实意义.; 胡克艳徐军汪传勇李红军邹宇琦杨秋红; 关键词：泡生法

温梯法生长掺碳强韧化蓝宝石单晶的研究被引量：5: 2013年; 研究了温梯法生长不同浓度石墨碳掺杂蓝宝石单晶的室温力学性能。实验发现在蓝宝石单晶中,掺入适量石墨碳可以显著提高晶体常温断裂强度和断裂韧性,而不损害晶体的可见和近红外透过性能。当其掺入的石墨浓度为5×10-3时,蓝宝石单晶的断裂强度和断裂韧性平均分别提高到752 MPa和2.81 MPa.m1/2,而其可见和近红外透过率依然达80%。掺杂的石墨碳在蓝宝石晶体中部分作为晶格间隙离子,对蓝宝石单晶的开裂具有钉扎作用,达到提高蓝宝石单晶常温力学性能的效果。但是过量石墨碳的掺杂会引起掺质的组分偏析,晶体中出现碳包裹物,从而导致晶体力学性能和光学性能的下降。; 胡克艳徐军唐慧丽李红军邹宇琦杨秋红; 关键词：强韧化温梯法

铁钛共掺强韧化蓝宝石晶体的研究被引量：6: 2013年; 研究了铁钛共掺蓝宝石(Fe,Ti:Sapphire)晶体的常温力学性能.采用泡生法技术生长了尺寸为180×280mm3质量为30kg的Fe,Ti:Sapphire晶体.实验发现,在蓝宝石晶体中掺入Fe2O3和TiO2以及相应的热处理可以显著提高晶体常温断裂强度、表面硬度和断裂韧性,而不损害晶体的可见和近红外透过性能;掺入的Fe2O3其Fe3+对Al3+的取代作用导致晶体内应力的增加,掺入的TiO2其Ti4+热处理时结晶出的第二相针状晶体的韧化效应,均对Fe,Ti:Sapphire晶体的力学性能的提高具有重要作用.研究对我国实现高强蓝宝石晶体应用材料具有重要现实意义.; 胡克艳徐军唐慧丽李红军邹宇琦苏良碧陈伟超于海欧杨秋红; 关键词：蓝宝石晶体力学性能

α-Al_2O_3:C单晶的β辐射热释光与光释光性能研究被引量：1: 2015年; 以高纯碳粉作为碳源直接加入原料,采用导模法(EFG)生长了α-Al2O3:C单晶。研究了晶体经过低剂量β射线辐照后的热释光与光释光特性,α-Al2O3:C单晶的热释光发光曲线在350 K、540 K和689 K附近有3个热释光峰,540 K附近为主要热释光峰,689 K附近为新的热释光峰,发现晶体的陷阱能级深度发生变化并产生了新深度的陷阱能级;随着β吸收剂量的增加,发光强度也随之增强,但是3个热释光峰温位置大致保持不变。在多次连续同剂量辐照过程中,随着辐照次数的增加,主热释光峰强度增强,峰温向高温方向偏移。α-Al2O3:C单晶的光释光衰减曲线呈指数变化,其由前期快衰减部分和后期慢衰减部分组成,快衰减部分衰减速率随着吸收剂量的增加变化很小,而慢衰减部分衰减速率则有较为明显的减慢。在低剂量范围内(低于10Gy),热释光和光释光过程灵敏度不随吸收剂量而变化,剂量响应曲线呈线性的特点。; 范志鹏杜景红邹宇琦王静雅姜大朋徐军; 关键词：Β射线热释光光释光

掺碳钛宝石晶体定向开裂的机理研究被引量：1: 2012年; 采用下降法生长技术,沿a向[11ˉ20]生长的掺碳钛宝石晶体,在切割等加工过程中掺碳钛宝石晶体经常发生定向开裂的现象.本文对掺碳钛宝石晶体的定向开裂特征和机理进行了分析与研究,发现定向裂纹是在基质氧化铝晶格的(ˉ1100)面上发源,并且沿着[0001]晶向即c轴方向扩展.采用晶体结构可视化软件(Crystalmaker)模拟得出,基质氧化铝晶格原子在(ˉ1100)面上的原子排列最为稀疏,并且在(ˉ1100)晶面上,垂直[0001]晶向相邻原子间距最大,在应力作用下晶格(ˉ1100)[0001]系统的开裂强度最低.采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和电子探针等仪器和手段,发现在开裂的掺碳钛宝石晶体中沉积了不规则的碳包裹物,降温过程中包裹物的热膨胀失配引起巨大的内应力,使得裂纹在晶体最薄弱的系统(ˉ1100)[0001]面上发源并扩展,导致晶体的宏观定向开裂.该研究对优质钛宝石晶体的生长具有重要的理论和现实意义.; 胡克艳徐军唐慧丽李红军邹宇琦苏良碧陈伟超张宝辉杨秋红

不同粒径α-Al_2O_3:C晶态粉体热释光和光释光特性被引量：3: 2012年; 本文探讨了α-Al_2O_3:C晶态粉体的辐照剂量效应,使用RisφTL/OSI-DA-15型热释光和光释光仪研究其热释光和光释光特性,结果发现,相同粒径的α-Al_2O_3:C晶态粉体具有单一热释光峰,且随着辐照剂量的增加热释光强度不断增加,但热释光峰位置保持不变,符合一级动力学模型;而在相同的辐照剂量和测试条件下,随着α-Al_2O_3:C晶态粉体粒径的减小,其热释光强度先增强后减弱,热释光峰却逐渐增加至趋于稳定,表明粒度为40—60μm的α-Al_2O_3:C晶态粉体具有最佳的热释光效应.同时α-Al_2O_3:C晶态粉体的光释光特性的研究发现,其光释光曲线具有典型的指数衰减特征,粒径对其光释光强度和衰减速率的影响符合浅电子陷阱能级理论.; 胡克艳李红军徐军杨秋红苏良碧唐强; 关键词：热释光光释光

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国家自然科学基金(61177037)