Одержання кристалів сапфіру та їх оптичні і люмінесцентні властивості
Взаємозв'язок між умовами вирощування, чистотою вихідної сировини й формуванням структури власних та домішкових точкових дефектів, які суттєво впливають на роботу приладів, виготовлених на сапфірових підкладках. Технологія оптимального розкрою кристалів.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 13.07.2014 |
| Размер файла | 104,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Диссертация посвящена усовершенствованию технологии промышленного выращивания кристаллов сапфира видоизмененным методом Киропулоса на отечественных установках типа “Омега”, установлению взаимосвязи между условиями выращивания и структурным совершенством кристаллов, выявлению собственных и примесных точечных дефектов оптико-люминесцентными методами, изготовлению совершенных сапфировых подложек диаметром два и три дюйма ориентации (0001) для эпитаксии гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN, на базе которых изготавливают цветные светодиоды, и исследованию спектральных и вольт-амперных характеристик таких светодиодов. Изготовлено тепловой узел к ростовым установкам “Омега”, который обеспечивает выращивание оптического качества безблочных и безпузырных кристаллов -Al2O3 диаметром 120150 мм и отработана технология нарезания подложек необходимой ориентации с точностью 15/ для опто- и микроэлектроники. В качестве исходного сырья использовались кристаллы корунда, выращенные методом Вернейля, от различных фирм-производителей, а также прессованные брикеты американского производства. Установлено, что наиболее качественные объемные кристаллы вырастали из полубуль вернейлевого производства из Чехии.
Исследованы спектры пропускания и люминесценции при лазерном, рентгеновском и электронном возбуждении кристаллов -Al2O3, выращенных методами Вернейля и видоизмененным методом Киропулоса. В спектрах пропускания кристаллов, выращенных видоизмененным методом Киропулоса, всегда присутствуют полосы 206 и 225 нм, которые обусловлены F- и F+-центрам соответственно. Данный тип дефектов характерный для кристаллов сапфира с анионной расстехиометрией, то есть всегда присутствует в кристаллах, выращенных из расплава в вакууме. В ИК-спектрах неотожженных как нелегированных, так и легированных кристаллов корунда, выращенных методом Вернейля, присутствуют полосы, обусловленные валентными колебаниями ОН-групп. Установлено, что в кристаллах -Al2O3 выращенных в водородно-кислородном пламени методом Вернейля, водород играет роль технологической примеси, локализация которого возле катионных вакансий приводит к компенсации их заряда и возникновению ОН-групп. В спектрах катодо- и рентгенолюминесценции кристаллов сапфира присутствуют полосы, обусловленные как собственными точечными дефектами решетки (F-, F+-, F2- и Ali+- центры), так и фоновыми примесями Cr3+ и Ti3+. Показано, что при выращивании кристаллов из расплава видоизмененным методом Киропулоса имеет место частичное очищение расплава от остаточных примесей Cr и Fe за счет их испарения. Методами ЭПР и активационного анализа с использованием тормозного -излучения, установлено наличие примеси Мо в кристаллах -Al2O3, выращенных из расплава в молибден-вольфрамовых тиглях. Указано на возможные пути вхождения примеси Мо в кристалл и на способы защиты от такого вхождения.
Исследованы спектры электролюминесценции светодиодов, изготовленных на основе гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN. Установлено, что причиной появления в спектрах излучения голубых светодиодов кроме основной полосы электролюминесценции в гетероструктуре еще слабых R-линий (692,8 и 694,3 нм) есть переизлучение ионов Cr3+ в сапфировой подложке. Рассмотрена возможность практического использования эффекта красного переизлучения в рубиновых подложках с нанесенными на них гетероструктурами, излучающими в синей и зеленой областях спектра, для создания белых светодиодов.
Ключевые слова: сапфир, рубин, ИК-спектроскопия, люминесценция, электронный парамагнитный резонанс, гетероструктуры, светодиоды.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Способи вирощування кристалів. Теорія зростання кристалів. Механічні властивості кристалів. Вузли, кристалічні решітки. Внутрішня будова кристалів. Міцність при розтягуванні. Зростання сніжних кристалів на землі. Виготовлення прикрас і ювелірних виробів.
реферат [64,9 K], добавлен 10.05.2012Характеристика основних властивостей рідких кристалів. Опис фізичних властивостей, методів вивчення структури рідких кристалів. Дослідження структури ліотропних рідких кристалів та видів термотропних.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.06.2010Природа електронних процесів, що відбуваються при високоенергетичному збудженні і активації шаруватих кристалів CdI2. Дослідження спектрів збудження люмінесценції і світіння номінально чистих і легованих атомами металів свинцю кристалів йодистого кадмію.
курсовая работа [666,8 K], добавлен 16.05.2012Основні фізико-хімічні властивості NaCI, різновиди та порядок розробки кристалохімічних моделей атомних дефектів. Побудування топологічних матриць, визначення числа Вінера модельованих дефектів, за якими можна визначити стабільність даної системи.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 14.08.2008Сутність оптичної нестабільності (ОП). Модель ОП системи. Механізми оптичної нелінійності в напівпровідникових матеріалах. Оптичні нестабільні пристрої. Математична модель безрезонаторної ОП шаруватих кристалів. Сутність магнітооптичної нестабільність.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 13.06.2010Основні відомості про кристали та їх структуру. Сполучення елементів симетрії структур, грати Браве. Кристалографічні категорії, системи та сингонії. Вирощування монокристалів з розплавів. Гідротермальне вирощування, метод твердофазної рекристалізації.
курсовая работа [5,5 M], добавлен 28.10.2014Структура і фізичні властивості кристалів Sn2P2S6: кристалічна структура, симетрійний аналіз, густина фононних станів і термодинамічні функції. Теорія функціоналу густини, наближення теорії псевдо потенціалів. Рівноважна геометрична структура кристалів.
дипломная работа [848,2 K], добавлен 25.10.2011Характеристики та класифікація напівпровідників. Технологія отримання напівпровідників. Приготування полікристалічних матеріалів. Вплив ізохорного відпалу у вакуумі на термоелектриці властивості і плівок. Термоелектричні властивості плюмбум телуриду.
дипломная работа [4,4 M], добавлен 09.06.2008Процеси інтеркаляції водню матеріалів із розвинутою внутрішньою поверхнею. Зміна параметрів кристалічної гратки, електричних і фотоелектричних властивостей. Технологія вирощування шаруватих кристалів, придатних до інтеркалюванняя, методи інтеркалювання.
дипломная работа [454,6 K], добавлен 31.03.2010Моделі структур в халькогенідах кадмію і цинку. Характеристика областей існування структур сфалериту і в’юрциту. Кристалічна структура і антиструктура в телуриді кадмію. Кристалоквазіхімічний аналіз. Процеси легування. Утворення твердих розчинів.
дипломная работа [703,8 K], добавлен 14.08.2008Комбінаційне і мандельштам-бріллюенівське розсіювання світла. Властивості складних фосфорвмісних халькогенідів. Кристалічна будова, фазові діаграми, пружні властивості. Фазові переходи, пружні властивості, елементи акустики в діелектричних кристалах.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.10.2011Дослідження особливостей будови рідких кристалів – рідин, для яких характерним є певний порядок розміщення молекул і, як наслідок цього, анізотропія механічних, електричних, магнітних та оптичних властивостей. Способи одержання та сфери застосування.
курсовая работа [63,6 K], добавлен 07.05.2011Нанорозмірні матеріали як проміжні між атомною та масивною матерією. Енергетичні рівні напівпровідникової квантової точки і їх різноманіття. Літографічний, епітаксіальний та колоїдний метод отримання квантових точок, оптичні властивості та застосування.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 09.04.2010Анізотропія кристалів та особливості показників заломлення для них. Геометрія характеристичних поверхонь, параметри еліпсоїда Френеля, виникнення поляризації та різниці фаз при проходженні світла через призми залежно від щільності енергії хвилі.
контрольная работа [201,6 K], добавлен 04.12.2010Система Pb-S. Константи рівноваги квазіхімічних реакцій утворення власних атомних дефектів Френзеля у кристалах Pb-S. Константи рівноваги квазіхімічних реакцій утворення власних атомних дефектів у халькогенідах свинцю на основі експериментальних даних.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 09.06.2008Теорія вихрових рухів та закономірності динаміки точкових вихорів на необмеженій площині в ідеальній нев’язкій рідині. Вплив кількості точкових вихорів однакової інтенсивності на розташування і стійкість стаціонарних та рівномірно-обертових конфігурацій.
автореферат [50,5 K], добавлен 16.06.2009Загальна характеристика шаруватих кристалів, здатність шаруватих напівпровідників до інтеркаляції катіонами лужних, лужноземельних металів, аніонами галогенів, а також органічними комплексами. Ітеркаляція та інтеркаляти: методи та характеристики процесу.
реферат [200,7 K], добавлен 31.03.2010Впорядкованість будови кристалічних твердих тіл і пов'язана з цим анізотропія їх властивостей зумовили широке застосування кристалів в науці і техніці. Квантова теорія твердих тіл. Наближення Ейнштейна і Дебая. Нормальні процеси і процеси перебросу.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 04.01.2010Визначення методу підсилення пасивації дефектів для покращення оптичних та електричних властивостей напівпровідників. Точкові дефекти в напівпровідниках та їх деформація. Дифузія дефектів та підсилення пасивації дефектів воднем за допомогою ультразвуку.
курсовая работа [312,3 K], добавлен 06.11.2015Альтернативні джерела енергії. Кліматичні вимоги міскантуса гігантеуса. Нетрадиційні поновлювані енергоджерела України. Ботанічна характеристика і походження міскантуса. Технологія вирощування міскантуса гігантеуса. Використання біомаси в енергетиці.
реферат [47,7 K], добавлен 01.11.2009
