《大尺寸單晶生長過程中的若干基礎問題》是依託山東大學，由孫洵擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：大尺寸單晶生長過程中的若干基礎問題
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：孫洵
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
分別採用升華法、提拉法、水溶液法生長大尺寸SiC, Nd:YAG, KDP單晶材料。針對大尺寸單晶生長中的關鍵科學問題，設計和構建適合於大尺寸單晶生長的溫度場；研究大面積籽晶條件下，單晶成核的控制機理；研究大尺寸單晶生長動力學，深入探索和理解大尺寸單晶生長過程中影響界面穩定性的關鍵因素；分析和研究大尺寸單晶生長過程中生長缺陷的產生、增殖和湮沒機理；研究大尺寸單晶中殘餘應力的分布規律，分析殘餘應力的來源。通過對大尺寸單晶生長過程中關鍵科學問題的認識，最佳化生長工藝參數，最終獲得大尺寸高質量SiC, Nd:YAG, KDP單晶材料。
結題摘要
項目進行了4英寸SiC單晶的溫度場設計，完成了4英寸SiC單晶的成核機理研究，最終生長出高質量4英寸半絕緣SiC單晶，電阻率大於1012Ω·cm，微管密度小於0.1個/cm2。初步生長出6英寸單晶。 針對大尺寸YAG晶體生長技術的瓶頸問題開展研究，成功解決了大尺寸YAG晶體生長過程中晶體開裂和生長界面控制技術。此外，在國內率先開展微下拉技術生長YAG單晶光纖的製備研究，成功自主研製了國內首台微下拉單晶爐，填補了該領域的空白，並研究了不同尺寸YAG單晶光纖生長技術。 利用AFM手段開展（D）KDP晶體生長動力學的研究，重點研究生長條件（pH值、溫度、過飽和度、雜質等）對（D）KDP晶體生長的影響，系統研究條件對晶面生長台階遷移的影響，以及潛在雜質對於台階遷移的影響，同時對比點籽晶三維生長，從晶體生長的微觀角度揭示影響晶體完整性的主要因素。通過中子衍射的方法準確測定了晶體的氘含量，以此為標準建立了拉曼光譜和紅外光譜等無損檢測方式測定晶體氘含量的方法；通過中子衍射測量了系列快速生長（D）KDP晶體中的巨觀和微觀殘餘應變和應力以及變溫條件下（D）KDP晶體中的殘餘應力，並對大尺寸70% DKDP三倍頻晶片殘餘應力應變進行了測試，得到初步結果。採用“點籽晶”快速生長法成功生長出600mm口徑KDP晶體。
