附加行波磁场熔体法生长优质GaSb单晶及相关基础研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61504131
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    刘彤
  • 依托单位：
    中国科学院半导体研究所
  • 学科分类：
    F0401.半导体材料
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Gallium antimonide is widely used in middle and long wave infrared quantum well lasers, infrared detectors and thermal photovoltaic cells as substrate. Gallium antimonide single crystal is grown mainly from melt, such as LEC method. Due to non-uniform thermal field and the rotating centrifugal force convection will be produced in the melt, which will lower the quality of crystal by affecting the stability of the solid liquid interface and the distribution of dopants. This project aims at single crystal grown from melt with additional magnetic field and set up the mathematical model of melt flow with magnetic field. By numerical calculation, magnetic field parameters and the melt movement are analyzed. The effect of magnetic field on the stability of melt, solid liquid interface and dopants distribution is also studied. The numerical results are used in crystal growth experiments, and high quality gallium antimonide single crystal is produced.
锑化镓作为衬底材料广泛用于研制中长波红外量子阱激光器、红外探测器及热光伏电池等。常规液封直拉法熔体生长GaSb单晶过程中存在重力场引起的熔体湍流、热场不对称、旋转搅拌强制对流等。这些不利因素破坏固液界面的稳定性、增加温度和生长速率起伏、降低晶体中杂质分布均匀性。本项目研究加热器附加磁场熔体法GaSb单晶生长技术，通过建立附加磁场条件下坩埚内熔体流动的数学模型，利用数值计算模拟确定磁场参数、加热器结构和熔体运动规律。研究磁场对熔体流动稳定性，固液界面形态以及溶质分布的影响，在此基础上开展单晶生长实验并结合模拟分析结果优化单晶生长工艺，获得高质量的锑化镓单晶。

结项摘要

锑化镓单晶主要应用于中长波红外量子阱激光器、红外探测器、热光伏器件。本项目重点研究了加热器附加磁场熔体法GaSb单晶生长技术，通过建立附加磁场条件下坩埚内熔体流动的数学模型，利用数值计算模拟确定磁场参数、加热器结构和熔体运动规律，研究了磁场对熔体流动稳定性，固液界面形态以及溶质分布的影响，在此基础上对单晶开展了单晶生长实验并结合模拟分析结果并对单晶生长工艺进行优化，获得高质量的GaSb晶体，促进了外延材料质量和器件性能的提高。对TMF-LEC法生长的GaSb单晶进行了电学和光学测试，研究其电学参数，位错分布，红外均匀性。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
Performance improvement of c-Si solar cell by a combination of SiNx/SiOx passivation and double P-diffusion gettering treatment
SiNx/SiOx钝化与双P扩散吸杂处理相结合提高晶硅太阳能电池性能
  • DOI：
    10.1177/1477153516669968
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Chinese Journal of Semiconductors
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xiaoyu Chen;Youwen Zhao;Zhiyuan Dong;Guiying Shen;Yongbiao Bai;Jingming Liu;Hui Xie;Jiangbian He
  • 通讯作者：
    Jiangbian He
N-type GaSb single crystals with high below-band gap transmission
具有高带隙以下透射率的 N 型 GaSb 单晶
  • DOI：
    10.1088/1674-1056/26/10/107801
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Chinese Physics B
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Bai Yong Biao;Zhao You Wen;Shen Gui Ying;Chen Xiao Yu;Liu Jing Ming;Xie Hui;Dong Zhi Yuan;Yang Jun;Yang Feng Yun;Wang Feng Hua
  • 通讯作者：
    Wang Feng Hua
Impurity band conduction in Mn-doped p type InAs single crystal
Mn掺杂p型InAs单晶中的杂质能带传导
  • DOI：
    10.1016/j.mssp.2018.05.014
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Materials Science in Semiconductor Processing
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Shen Guiying;Zhao Youwen;Bai Yongbiao;Yu Ding;Liu Jingming;Xie Hui;Dong Zhiyuan;Yang Jun;Yang Fengyun;Wang Fenghua
  • 通讯作者：
    Wang Fenghua
LVM Spectroscopy Investigation of Complex Defects in InAs Single Crystals Grown by the LEC Method
LVM 光谱研究 LEC 法生长的 InAs 单晶中的复杂缺陷
  • DOI：
    10.1007/s11664-018-6228-3
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Journal of Electronic Materials
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Shen Guiying;Zhao Youwen;Liu Jingming;Bai Yongbiao;Dong Zhiyuan;Xie Hui;Chen Xiaoyu
  • 通讯作者：
    Chen Xiaoyu
晶硅太阳电池黑斑分析
  • DOI：
    10.16818/j.issn1001-5868.2017.01.005
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    半导体光电
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈晓玉;刘彤;刘京明;谢辉;赵有文;董志远;马承红;和江变
  • 通讯作者：
    和江变

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其他文献

一种Pd/γ-AlOOH修饰的玻碳电极及其制备方法
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    10.13863/j.issn1001-4454.2019.09.005
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    魏玉蓉;刘彤;丛竹军;刘延;田娇娇;刘华锋;董合干;刘忠权
  • 通讯作者：
    刘忠权

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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