共晶荧光材料的光学浮区法生长和性能探究.doc

共晶荧光材料的光学浮区法生长和性能研究 1、相关定义 1.1、定义 ,是元素周期表中第in副族元素杭、乾和镧系元素共17种 化学元素的合称。稀土元素是历史遗留下来的名称,18世纪初,因条件限制,稀土元素 未能被人们大量发现,另外,当时土被用来代指不溶于水的固体氧化物,因此这17种 元素在当时被命名为稀土元素。时至今日,随着科学技术的进步,探究手段的快速发展, 现己查明,稀土元素其实并不稀缺,在地壳中的含量还很高,特别是我国的稀土资源尤 为丰富,有开采价值的储量占世界第一位 稀土元素的原子或离子进入化合物后,在外界光源的刺激下,可以发射出各种波长 1 湖北大学硕士学位论文 的电磁辐射,覆盖了从紫外光、可见光到红外光区的大部分波段。这主要是因为稀土元 素都具有未充满的4f壳层结构,其光谱包含几万条可以观察到的谱线。稀土离子的4f 电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁最终导致光现象的发生正因为如此,稀 土具有得天独厚的发光优势,从而可以将其应用于发光材料中,我们将有稀土离子掺杂 或者稀土元素作为基质化合物构成元素的发光材料统称为稀土发光材料 1.2、非线性光学晶体的定义 从非线性光学晶体与非线性电极化的关系以及外电场对晶体光学性质的影 响出发,更具体地说,从晶体的折射率变化出发,我们将具有频率转换效应, 光电效应和光折变效应等的晶体统称为非线性光学晶体[6]。 1.3、网格划分及边界定义 根据 RPCVD 反应室结构的几何尺寸和仿真模型,经多次模拟试验确定:减 小 FLUENT 计算步长,可提高其计算精度,但会增加大量计算时间,而当步长 ≤0.25cm 时,计算结果将无法收敛,其模拟结果不可靠,综合考虑取步长为 0.3cm, 仿真模型的网格结构如图 4.7 所示。 定义反应室入气口为速度入口,定义反应室出气口为压力出口,由于石墨基 座为恒温区,其他壁面为冷壁,二者温度不同,故单独定义基座,其它各表面都 定义为固壁。 为了能更准确地反映基座附近的流场分布,特取了 X=15cm、Y=15cm、26cm、 37cm 和 Z=0.1cm(即基座上方 0.1cm 处与 Z 轴垂直的平面)5 个截面,如图 4.8 所示。 22 RPCVD 生长 SiGe 材料的 CFD 模拟研究 图 4.7 FLUENT 仿真模拟网格结构 图 4.8 模拟分析用到的 5 个截面 1.4、MOCVD外延技术的概念和原理 tal Organie ChemicalV即or D即osition),也称为MO钾E(Metal OrganieV叩or phase EPitaxy),作为一种较为先 进的外延生长技术,它己被广泛地应用在科研和工业生产领域。1968年美国罗克 威尔公司的Manasevit等人肺]用TMGa作Ga源,用AsH3作As源,用HZ作载气,在绝缘 衬底(a一A12O3,MgAIO,,)上成功地气相淀积了GaAs外延层,首创MOcVD技术。 MoeVD就是以金属有机物(如TMGa,TMAI,TM玩,TEoa等)和烷类(如AsH3,PH3, NH3)等为原料进行化学气相沉积生长薄膜的一种技术,以热分解反应方式在衬底 上进行气相外延。80年代以来,MOCVD得到了迅速的发展,日益显示出在制备薄 层异质材料特别是生长量子阱和超晶格方面的优越性。它的生长过程涉及流体动 力学、气相及固体表面反应动力学及其二者相互藕合的复杂过程。一般其外延生 长是在准热力学平衡条件下进行的。MOCVD生长所用的源)低毒性与可接收的价格。 用MOCVD方法研制成功的化合物半导体器件很多,比如:异质结双极晶体 管(HBT),场效应晶体管(F ET)、高迁移率晶体管(H EMT)、太阳能电池、光电阴极管 、发光二极管(LED)激光器、探测器和光电集成器件等。 1.5、问题域及概念界定 1.2.1 问题域 20 世纪 60 年代美籍意大利建筑师保罗 索勒瑞(Paola Soleri)把生态学 (Ecology)和建筑学(Architecture)两词合并为”Arology”,提”出生态建筑 学”的新概念。1969 年美国著名风景建筑师麦克哈格(Lan L. MaHarg)所著的《设 计结合自然》一书的出版,标准着生态建筑学的正式诞生,并从理论上站住了脚 3 。 尽管如此,”生态建筑”却不属于任何一个建筑类型或者流派 4 ,如:我们常可以将 建筑分为工业建筑、交通建筑、教育建筑等,也可称古典建筑、现代建筑及后现代 建筑等,但”生态建筑”并不特指某一类建筑,它只是建筑界对具有生态意义的建 筑的一个通俗称呼,而这里所说的”生态”体现在建筑设计对生态环境具有适应性 或补偿性 5 。 从设计过程来说,生态建筑较其它普通建筑的不同处在于会着重对以下六个方 面进行有益环境的设计 6