王思爱
- 作品数：7 被引量：26H指数：4
- 供职机构：北京有色金属研究总院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学电子电信化学工程更多>>
- VGF法生长6英寸GaAs单晶生长速率的优化被引量：3
- 2011年
- 晶体的生长速率关系着晶体质量和生产效率,保证晶体质量的同时,实现较高的生产效率是晶体生长速率优化的主要目标。VGF技术生长晶体时,晶体的生长速率主要取决于控温点的温度及降温速率。在保持加热器控温点不变的情况下,利用数值模拟方法研究了0.9,1.8,3.6mm.h-13个速率下6英寸VGF GaAs单晶的生长,通过对比不同生长速率下温度梯度(均为界面附近晶体中的温度梯度)和固-液界面形状的变化及热应力的分布,得出以下结果:随着晶体生长速率的增加,轴向温度梯度增大的同时,沿径向增加也较快;但由于受氮化硼坩埚轴向较大热导率的影响,晶体边缘轴向温度梯度迅速减小;径向温度梯度在晶体半径70mm处受埚壁的影响均变为负值,晶体中大量的热沿埚壁流失,导致生长边角上翘;生长速率的增加使得界面形状由凸变平转凹,"边界效应"逐渐增强,坩埚与固-液界面的夹角逐渐减小,孪晶和多晶产生的几率增加;通过对比,1.8 mm.h-1生长时晶体界面平坦、中心及边缘处热应力均较小、生长速率较大,确定为此时刻优化的生长速率。
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- 关键词：砷化镓生长速率数值模拟
- 退火对锗单晶导电性能的影响被引量：6
- 2007年
- 退火工艺对锗单晶的导电性能有很大的影响。退火温度超过550℃会导致N型锗单晶电阻率升高,750℃以上温度退火甚至会发生N型锗单晶的导电型号变为P型。同时,退火温度超过550℃会导致锗单晶电阻率径向分布均匀性变差,这是Cu杂质与晶体缺陷共同作用的结果。
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- 关键词：锗单晶退火电阻率
- 10cm VGF法GaAs单晶生长过程中热应力的数值模拟被引量：2
- 2010年
- 采用数值模拟技术模拟了10cm(4in)VGF法GaAs单晶生长过程中的温场分布、固液界面形貌以及热应力分布。推导得到了固液界面形状与轴向温度梯度和径向温度梯度之间的关系,定义了一个固液界面形状函数,用以表征固液界面偏离度。固液界面偏离度可定义为晶体边缘和晶体中心轴向位置的差值。计算得到固液界面凹(凸)度的临界值,小于该值时,固液界面附近的热应力低于临界分解剪切应力(CRSS)。模拟计算了两个时刻的晶体中的热应力分布:当偏离度大于临界值时,晶体中的热应力大于CRSS,反之,晶体中的热应力小于CRSS,验证了理论推导的结果。
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- 关键词：数值模拟VGFGAAS固液界面热应力
- 数字模拟法研究坩埚锥角对VGF法GaAs单晶生长的影响被引量：4
- 2011年
- 坩埚锥角是诱发VGF法GaAs单晶出现孪晶与多晶的重要因素之一,应用数值模拟的方法对其进行了研究与探讨,研究发现,在晶体生长的放肩阶段,坩埚锥角为60°,90°,120°3种情况下,晶体生长的固液界面均凹向熔体,随坩埚锥角α的增大,接触角θ变小,非均匀形核几率增加,易诱发孪晶和多晶。根据热量传输分析,在晶体生长的转肩阶段,随坩埚锥角α的增大,沿轴向传走的热量减小,径向传走的热量增加,增大了径向的温度梯度,造成凹的生长界面,导致三相点处过冷度的增加,也增大了孪晶及多晶产生的几率。而在等径生长部分由于远离了坩埚直径增加的区域,坩埚锥角对成晶率的影响较小。考虑到晶体生长的效率,为获得较长的等径部分,需要设计合适的坩埚锥角。选取了90°的坩埚锥角,模拟及实验均证实这一角度即能有效提高单晶成晶率,又能保证一定的晶体生长效率,并生长出直径4英寸的VGF GaAs单晶。
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- 关键词：GAAS单晶
- VGF法生长4英寸GaAs单晶固液界面形状和热应力的数值模拟研究被引量：6
- 2011年
- 采用专业晶体生长数值模拟软件C rysMas,模拟了垂直梯度凝固法(VGF)生长4英寸GaAs单晶过程中的固液界面形状,发现晶体在生长过程中固液界面形状经历了由凹到凸的变化。数值模拟结果表明熔体中和晶体中的轴向温度梯度之比小于0.4时,固液界面为凸向熔体,与理论推导结果一致。模拟了晶体生长过程中固液界面附近的晶体中的热应力值,发现固液界面为平界面时晶体中的热应力具有最小值。推导计算了VGF GaAs单晶生长过程中固液界面凹(凸)度的临界值,当固液界面凹(凸)度小于该值时,晶体中的热应力低于临界剪切应力。
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- 关键词：GAAS固液界面热应力
- X射线法测量锗单晶的应力被引量：4
- 2008年
- 采用Hiroshi Suzuki等人提出的新的单晶应力测量原理,结合不对称布拉格衍射技术,对锗单晶的应力进行了测量。这种方法的优点在于利用多组试验数据求解多元线性回归方程,从而消除了一般单晶应变测定方法中无应变状态下晶面间距不准确对结果所带来的影响。该法可以推广应用于其他单晶体的应力测量和高织构取向材料的X射线应力测量。
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- 关键词：X射线衍射锗单晶应力
- VGF法GaAs单晶位错分布的数值模拟和Raman光谱研究被引量：5
- 2010年
- 采用数值模拟技术和Raman光谱法对4inch垂直梯度凝固(VGF)法GaAs单晶位错进行了研究。运用数值模拟软件计算了GaAs晶体生长过程中的位错分布,模拟计算与实验结果一致。通过Raman光谱测量,定量计算了晶片表面的残余应力分布。Raman测量结果表明,残余应力与位错密度分布基本一致。在VGF法生长的GaAs单晶中观察到了不完整的位错胞状结构,并利用Raman光谱法对其进行了微区分析。
- 涂凡苏小平屠海令张峰燚丁国强王思爱
- 关键词：数值模拟位错密度
