cd,0.9zn,0.1te晶體生長(zhǎng)的數(shù)值模擬及優(yōu)化工藝研究

1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文CdZnTe晶體生長(zhǎng)的數(shù)值模擬及優(yōu)化工藝研究姓名：周晨瑩申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：材料物理化學(xué)指導(dǎo)教師：閔嘉華;桑文斌20100301卜海大學(xué)碩上學(xué)：論義●為了提高晶體生長(zhǎng)的效率，對(duì)坩堝的下降速度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用正交試驗(yàn)法設(shè)計(jì)了坩堝的變速下降實(shí)驗(yàn)方案并予以了模擬分析，推斷得到最佳的水平組合為v I = 2 ．0 m m ／h ，v 2 = 0 ．5 m m ／h ，d = 0 ．0 1 5 m ，通過模擬得出其晶體

2、相對(duì)生長(zhǎng)率為3 ．0 3 6 ％。此外，在此基礎(chǔ)上采用回歸分析法得到了更高效的變速方案，即：v l - 3 ．5 m m ／h ，v 2 = 0 ．6 m m ／h ，d = 0 ．0 2 m ，計(jì)算得到其晶體相對(duì)生長(zhǎng)率為0 ．7 3 ％，模擬后得到的晶體相對(duì)生長(zhǎng)率為0 ．4 5 ％，與之前的計(jì)算結(jié)果較為接近，生長(zhǎng)總時(shí)間為2 1 1 個(gè)小時(shí)。·為了防止或者減少等徑起始點(diǎn)處以及頭部尖端處晶體內(nèi)部的應(yīng)力集中以降低晶體的位錯(cuò)密度，提

3、出了坩堝變速回爐工藝，即：第一階段坩堝以0 ．8 m m ／h 速度下降至等徑處，第二階段坩堝以0 ．4 m m ／h 速度升高大約5 m m ，第三階段坩堝以勻速0 ．6 m m ／h 下降。模擬結(jié)果表明，采用回熔工藝后，等徑起始點(diǎn)的固液界面凹凸性較傳統(tǒng)工藝有了明顯的改善，其最大的剪應(yīng)力為O ．8 8 x 1 0 5 N ／m 2 ，并沒有超過C d Z n T e 晶體的臨界剪切應(yīng)力4 ×1 0 5 N ／m 2 ，因此可

4、以大大降低晶體的位錯(cuò)密度。( 4 ) 對(duì)勻速生長(zhǎng)、二階段變速生長(zhǎng)、變速回爐生長(zhǎng)工藝這三種晶體生長(zhǎng)工藝進(jìn)行實(shí)際的C d o ．9 Z n o ．I T e 晶體生長(zhǎng)，利用掃描電子顯微鏡( S E M ) 對(duì)晶體徑向及軸向的Z n 組分分布進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)生長(zhǎng)過程中固液界面的形貌變化展開了追蹤。結(jié)果顯示，變速回爐生長(zhǎng)工藝的效果最好，用此方法生長(zhǎng)的C d o ．9 Z n o ．I “ r e 晶體，其頭部、中部及尾部的徑向均勻性都比較好。在頭