稳恒电场对小晶面晶体生长的影响-哈尔滨工业大学学报.PDF

第１９卷　第２期 材　料　科　学　与　工　艺 Ｖｏｌ１９ Ｎｏ２ 　 　 ２０１１年４月 ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ａｐｒ．，２０１１ 　　　　　　 稳恒电场对小晶面晶体生长的影响 １ １ ２ １ １ 丁宏升 ，张　永 ，姜三勇 ，陈瑞润 ，郭景杰 （１．哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院，哈尔滨 １５０００１，Ｅｍａｉｌ：ｈｉｔｚｈａｎｇｙｏｎｇ＠１６３．ｃｏｍ； ２．哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院，哈尔滨１５０００１） 摘　要：本文选用ＮＨＣｌ和ＨＯ过饱和二元溶体为研究对象，研究其在稳恒电场作用下溶体中游离晶的重 ４ ２ 熔规律及晶体生长规律．利用显微镜感光器件 （ＣＣＤ）及智能通讯测温仪表，对实验过程进行实时照片拍摄 和实时温度记录．结果表明：电场的ＪｏｕｌｅＨｅａｔ效应为决定性因素，使得ＮＨＣｌ溶体温度场显著变化，导致糊 ４ 状区的游离晶重熔明显；ＮＨＣｌ在凝固时会自然形成电阻梯度，当在垂直于ＮＨＣｌ晶体的凝固方向上施加外 ４ ４ 加电场时，Ｊｏｕｌｅ热可造成附加的温度梯度，温度梯度方向与原溶体的正温度梯度方向一致，电场加载后会提 高溶体的温度梯度，有利于促进固液界面的稳定性． 关键词：小晶面晶体；ＮＨＣｌ；稳恒电场；晶体生长 ４ 中图分类号：ＴＧ１１１４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５－０２９９（２０１１）０２－０１４４－０５ Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｔｅａｄｙｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｏｎｆａｃｅｔｅｄｃｒｙｓｔａｌｇｒｏｗｔｈ １ １ ２ １ １ ＤＩＮＧＨｏｎｇｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｏｎｇ，ＪＩＡＮＧＳａｎｙｏｎｇ，ＣＨＥＮＲｕｉｒｕｎ，ＧＵＯＪｉｎｇｊｉｅ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ，Ｅｍａｉｌ：ｈｉｔｚｈａｎｇｙｏｎｇ ＠１６３．ｃｏｍ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｂｉｎａｒｙｓｕｐｅｒｓａｔｕｒａｔｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆＮＨＣｌａｎｄＨＯｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｒｅｍｅｌｔｉｎｇｏｆｆｒｅｅ ４ ２ ｆａｃｅｔｅｄＮＨＣｌｃｒｙｓｔａｌｓｉｎｍｕｓｈｙｚｏｎｅｕｎｄｅｒａｓｔｅａｄｙｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｏｎ ４ ｃｒｙｓｔａｌｇｒｏｗｔｈ．ＴｈｅＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）ｉｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅａｎｄａｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｗｉｔｈｃｏｍｍｕ ｎｉｃａｔｉｏｎｔｏｃｏｍｐｕｔｅｒｗｅｒｅｕｔｉｌｉｚｅｄｔｏｓｎａｐｔｈｅｒｅａｌｔｉｍｅｐｒｏｆｉｌｅｏｆｃｒｙｓｔａｌｓａｎｄｒｅｃｏｒｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄａｔａｒｅ ｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｅｘｐ