水热法生长晶体前沿技术
gan晶体生长方法

gan晶体生长方法gan晶体是一种具有重要应用价值的材料,其生长方法的研究对于提高材料性能和应用效果具有重要意义。
本文将介绍几种常见的gan晶体生长方法。
一、气相沉积法气相沉积法是一种常见的gan晶体生长方法。
该方法通过在高温下使氮气和三甲基镓等有机金属物质相互反应,生成氮化镓气体,再让氮化镓气体在衬底上沉积形成晶体。
该方法具有生长速度快、质量高的优点,适用于大面积生长gan晶体。
二、分子束外延法分子束外延法是一种高真空条件下生长gan晶体的方法。
该方法通过使用电子束或离子束来加热材料,使其蒸发并沉积在衬底上形成晶体。
该方法能够控制晶体生长的速度和形貌,可用于生长复杂结构的gan晶体。
三、金属有机化学气相沉积法金属有机化学气相沉积法是一种通过金属有机化合物在高温下分解生成金属气体,再与氮气反应生成氮化物晶体的方法。
该方法可以生长高质量的gan晶体,并且可以控制晶体的杂质浓度和晶格缺陷。
四、水热法水热法是一种在高温高压水溶液中生长gan晶体的方法。
该方法通过在高温下将氨水和金属氧化物反应生成氮化物晶体。
水热法可以控制晶体的形貌和尺寸,适用于生长纳米级别的gan晶体。
五、熔融法熔融法是一种通过在高温下将金属和氮气反应生成氮化物晶体的方法。
该方法可以在熔融金属中加入氮气,使金属与氮气反应生成氮化物晶体。
熔融法可以生长大尺寸的gan晶体,适用于工业化生产。
六、激光热解法激光热解法是一种利用激光加热材料使其分解并沉积在衬底上形成晶体的方法。
该方法可以精确控制晶体的生长位置和形貌,适用于生长复杂结构的gan晶体。
七、气体相转移法气体相转移法是一种将氮化镓从衬底上转移到其他衬底上的方法。
该方法通过将gan晶体与其他衬底进行反应,使gan晶体从原来的衬底上转移到目标衬底上。
气体相转移法可以实现gan晶体的转移和重复利用。
在gan晶体生长方法的研究中,需要考虑生长条件的优化、材料纯度的控制以及晶体生长过程中的缺陷和应力等问题。
Nb:KTP晶体的水热法生长研究

St d n t e g o h o u y o h r wt f Nb : TP r s a s b dr t r a e h d K c y t l y hy o he m l m t o
Z UO n bn,Z Ya — i HANG a g ln Ch n —o g,QI S ij ,HUO n d , N h—i e Ha — e
第2 2卷 第 3期
21 0 0年 6月
超 硬 材 料 工 程
SU PERH A RD A TER I I EN G I EER I G M A N N
V0I 22 .
Jn 2 1 u .00
Nb KTP晶体 的 水 热 法生 长 研 究 ① :
左 艳彬 ,张 昌龙 , 世 杰 , 汉 德 , 福 华 , 覃 霍 卢
Nb KT : P晶 体 普 遍 存 在 质 量 差 、 易 长 成 薄 片状 等 容 问题 , 得 助 熔剂 法 生 长 的 Nb KT 晶体 无 法得 到 使 : P 应 用 。水热法 生 长晶体 温 度 比较低 、 晶体 在稀薄 相 中 生长, 因此生 长 出来的 晶体 热应 力 小 , 质量 好 。 本文 将 报道 采用 水热 法生 长 Nb: KTP晶体 的研究结氧 钾 ( OP KT 晶体 是 一 种 具 KTi O 即 P) 有优 良性 能 的非 线性 光学 晶体材 料 , 已广泛 应用 于激 光 技术领 域 L ] 多年来 , 1。 人们为 了寻找性 能 更为优 越 的 KT P型 晶体 以及 为 了研 究晶体 的组成 、 构 和 性 结
能 间的相 互关 系 , 对KT 晶体进 行 掺杂研 究 。 P 文献 [ 3 5 中报 道 了在 K ] TP基 质 中掺入 协 同离 子Nb后 , 可
水热法生长单晶二氧化钛纳米棒

水热法生长单晶二氧化钛纳米棒汪汉斌;汪宝元;刘向;向晶晶【摘要】利用水热反应生长单晶TiO2纳米棒,研究了水热时间和加入钛源的量对纳米棒长度和形貌的影响.研究发现反应时间是控制纳米棒长径比重要的因素.纳米棒直径随着钛源量的增大而增大,纳米棒密度随着钛源量的增大而减小.当钛源量为190 μL、时间为10 h、温度为150 ℃时,生长出来纳米棒直径为100 nm,长度为3.4 μm,此条件生长出来的纳米棒长径比最大,最适合应用在敏化太阳能电池中.%Single crystal TiO2 nanorods were synthesized by hydrothermal method.The influence of the hydrothermal time and the amount of titanium source on the length and morphology of the nanorods were studied.The study showed that the reaction time was an important factor that controlling the length to diameter ratio of nanorods.As the amount of titanium source increases, the diameter of TiO2 nanorods was increased while the density of nanorods decreased.The study also showed that when the amount of titanium source was 190 μL, reaction time wa s 10 h and the temperature was 150 ℃, the resulted nanorods were 100 nm in diameter and 3.4 μm in length, which had the largest length to diameter ratio and were suitable for application in the sensitized solar cells.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)006【总页数】3页(P63-65)【关键词】氧化钛;水热法;纳米棒;形貌控制【作者】汪汉斌;汪宝元;刘向;向晶晶【作者单位】湖北大学物理与电子科学学院,湖北武汉 430062;湖北大学物理与电子科学学院,湖北武汉 430062;湖北大学物理与电子科学学院,湖北武汉 430062;湖北大学物理与电子科学学院,湖北武汉 430062【正文语种】中文【中图分类】O613TiO2 是一种化学性能稳定、高折射系数(n=2.4~1.5)、无毒的宽禁带氧化物,还有催化活性强,组成元素在地壳中含量丰富等特点,在敏化太阳能电池,光催化、气敏传感器、涂料等方面有广泛的应用[1-3]。
水热法生长磷氯铅矿单晶的方法

水热法生长磷氯铅矿单晶的方法我折腾了好久水热法生长磷氯铅矿单晶的方法,总算找到点门道。
最开始的时候,我真的是瞎摸索。
水热法嘛,就跟做饭有点像,各种配料得配好。
磷氯铅矿生长,你得先准备原料吧。
这个原料的纯度就很重要,我最开始没注意,随便弄来些原料就开始试,那能成功才怪呢。
就像是你做饭,盐都用错了,不是精制盐而是那种混着好多杂质的粗盐,做出来的菜肯定不对味,磷氯铅矿单晶也肯定长不好。
后来我就专门找纯度比较高的原料,这就像你找来好的食材才能做出好菜一样。
生长的时候这温度啊就是一个关键的因素。
这温度的控制特别难掌握,我试了好几次,试过温度高一点的,结果最后长出来的晶体那形状完全不是我想要的,像是在高温下已经变形了。
后来尝试温度低一点的,晶体生长又超级慢,这感觉就像乌龟在爬。
最后经过好多次调整,找到那个比较合适的温度区间。
不过说实话,这个合适的温度区间还是有点模糊的,可能在不同的条件下还得微调。
还有那个溶剂,这就像我们做粥得有水一样重要。
我尝试了好几种溶剂,一开始用的溶剂对原料的溶解性不好,这样原料在里面就不能很好地发生反应,就像炒菜的时候油不够,菜就炒不好。
后来换了一种溶剂,溶解性好多了,晶体生长的条件才稍微对味了点。
压力这个因素也不能忽略。
我一开始没怎么重视压力,以为只要温度和溶剂啥的弄好了就行,但是我错了。
就像是你盖房子只注意到墙和顶,忽略了地基一样。
控制压力的设备有时候有点小毛病,导致压力不稳定,晶体生长就忽好忽坏的。
后来小心翼翼把压力设备校准好,让压力稳定在一个范围内,这才算有点起色。
在整个水热法生长磷氯铅矿单晶的过程里,容器也得选对,我试过普通的玻璃容器,那根本不行,在高温高压力下容易出毛病,后来换成特制的反应釜,这才能稳定地进行这个单晶的生长过程。
每次实验我都记着详细的笔记,把温度、压力、原料的量啊、溶剂的种类啊这些都记好,这样一旦失败就可以回头看看哪出问题了。
你要是做的话,也一定要这么做,不然真的就是盲目瞎搞呢。
水热法合成ZnS纳米粉晶及其生长机理探究

导 ,水热法合成 ZS n 纳米 由于成本低而倍受青睐。 目 ,讨论水热法合成过程热动力 的探究的讨论还 不多 前
见 。本实验 用水 热法合 成 了 ZS纳米 粉晶 ,通 过改变 反应 时间和反应 温 度条 件 ,合 成 了系列样 品 ,探 讨 了反 n
应条 件 的改变对 Z S纳米 颗粒 结构 和形 貌 的影 响 ,以及 合成 Z S纳米 粉 晶的 生长 机 理 ,从 而达 到 探究 合 成 n n Z S纳米 粒径 的有效途 径具 有重大 的意 义。 n
线衍射图谱如图 1 。显见 ,产物 b x射线衍射数据均与 P F 中的 ZS (5 57 )吻合 ,表明 ZS为立 的 D卡 n 6 — 46 n
方 闪锌矿 ,3 衍射 主峰对 应 的衍 射角 2 =2 .。 76、5 .o 个 0 86、4 .。 64,分别对应 于 ZS的 (1) 20 n 11、(2 )和 ( 1) 31
水 热法 合成 Z S纳米 粉 晶及 其 生 长机 理 探究 n
周 向玲 ,丁 晓丽2 ,拜合 提 亚 ,郑毓 峰3
(. 1 喀什 师范 学院物 理系 ,新疆喀什 84 0 ;2 喀什师范 学院化 学系 ,新疆 喀什 84 0 ; 406 . 4 06 3 新疆 大学 物理科 学与技术 学 院 ,新疆乌 鲁木齐 80 4 ) . 30 6
[ 关键词 ]水热法 ;ZS 米粉晶 ;热动力学 n纳 [ 中图分类号】08. 424 [ 文献标识码 ]A [ 文章编号]1 8 7X 21)3 05 — 3 0 —1 (000 — 03 0 0 8
纳 米硫化 锌是一 种重 要的发 光材料 和宽禁 带半导体 材料 。当今在 a 子监 测器 、光 发射 器件 、阴极 射 线 粒 荧 光屏等 方面有 广泛 的应用 ,受 到人 们广 泛的关 注和研 究。 4在 国际上 用水 热 法合 成 ZS纳 米 粉体 已有报 u-] n
水热法晶体生长过程

水热法晶体生长过程1 水热法晶体生长概述水热法是一种通过在高温高压水环境下溶解物质,利用自身的物理化学性质来形成晶体的方法。
该方法在材料科学、化学、生物学等领域都有广泛应用,因为它可以在温和的条件下控制晶体的生长速度、形态和尺寸等参数,进而制备出具有特定结构和功能的晶体材料。
在水热法晶体生长过程中,晶体生长的速度、形态和质量等方面都受到溶解度、温度、压力、溶液pH值等多种因素的影响。
因此,通过对这些因素的控制,可以有效地调控水热法晶体生长的过程和品质。
2 溶解度和饱和度的影响在水热法晶体生长过程中,溶解度和饱和度是影响晶体生长速度和质量的关键参数。
溶解度是指某一温度和压力下溶液中溶解物质所能达到的最大浓度,它受温度、压力、溶解物质种类和溶剂性质等因素的影响。
当溶解度超过饱和度时,过剩的溶质就会逐渐沉淀出来,形成晶体。
因此,控制饱和度是控制晶体生长速率和品质的重要手段。
3 温度和压力的影响在水热法晶体生长中,温度和压力也是影响晶体生长速率和品质的重要因素。
一般来说,晶体的生长速率随着温度的升高而增加,但是过高的温度也会导致晶体生长速率过快,从而形成不规则的结晶体。
此外,在高温高压的条件下,晶体的生长速率也更快。
因此,在水热法晶体生长中,温度和压力的选择需要根据溶液的物理性质和晶体的特性来进行合理的控制。
4 PH值的影响在水热法晶体生长中,溶液的pH值也是影响晶体生长速率和形态的关键因素。
当pH值过低或过高时,晶体生长过程会受到不良影响。
酸性溶液会导致晶体生长速度过慢和溶解度下降,碱性溶液则会导致晶体形态不规则和晶体生长速率过快。
因此,选择合适的缓冲剂、调整溶液pH值是控制水热法晶体生长的重要手段之一。
5 结论通过对水热法晶体生长过程中影响晶体生长速率和品质的因素进行全面掌握和研究,可以在实际生产中进行优化和控制,进而制备出具有特定结构和功能的晶体材料。
此外,对于水热法晶体生长技术的创新和发展也将有助于解决许多科学和工程领域的相关问题。
少量样品长晶体的方法

少量样品长晶体的方法
在实验中,如果您需要少量样品的晶体生长,可以采用以下几种方法:
1. 凝胶法:利用凝胶为介质,在凝胶上生成晶体,该方法适用于二维材料、热电材料、能源材料等多种材料的生长。
2. 水热法:水热法是在高温、高压的环境下,通过水溶液或蒸汽的压力和温度来生长晶体。
3. 化学气相输运法:该方法通过真空封管及真空化学气相输制备系统生长晶体,适用于二维材料、热电材料、能源材料等多种材料的生长。
4. 熔体法:此方法在熔融状态下,控制物质的物理化学性质,控制相变过程,得到具有一定结构、尺寸、形状和性能的晶体,适用于汽车电子行业等领域。
5. 液相法:液相法是一种特殊的熔体法,生长温度低、生长速度快,虽然尚未实现产业化,但有望应用于电池、光电器件等领域。
无论选择哪种方法,都需要根据样品的特性和需求,优化控制条件,控制晶体生长方法和技术,使其能得到高质量的晶体样品。
水热法生长钼酸锌晶体及谱学特征研究

文献标识码 : A
文章编号 : 1 6 7 3 — 1 4 3 3 ( 2 0 1 7 ) 0 3 — 0 0 5 5 — 0 4
Gr o wt h o f Zi n c Mo l y b d a t e Cr y s t a l s b y Hy d r o t h e r ma l Me t h o d a nd t h e Re s e a r c h o f I t s S p e c t r o s c o p i c Ch a r a c t e r i s t i c s
t a l g r o wn b y h y d r o t h e r ma l me t h o d i s p —Z n Mo O4 wi t h wo l f r a mi t e t y p e s t r u c t u r e h a s a l s o
摘 要 : 采 用水 热 法 生 长 的 浅黄 色 Z n Mo O 单 晶体 , 通 过 x 射 线 粉 晶衍 射 分 析 , 获 得 该 单 晶体 的 结 晶 物 相 。 通 过 测试 红 外 光谱 和拉 曼光 谱 , 对 该 单 晶体 的谱 学 特 征进 行 了 系统 表征 。研 究 了晶体 化 学键 的振 动 特 性 , 进
be e n c on f i r me d. Ke y wo r d s : Zn Mo O4; hy d r ot h e r ma l me t h od; c r y s t a l g r owt h; c r y s t a l s t r uc t ur e
( 1 . 桂 林 理工 大 学 地 球 科 学 学 院 , 广西 桂林
威
5 4 0 0 6 ; 5 4 1 0 0 4 )
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水热法生长晶体新发展
姓名:孙帆学号:041
摘要:在本篇论文中讲述了水热法晶体生长的基本原理以及水热法应用的最新发展。
水热法在发展中出现了许多新方法,有微波水热法、水热晶化法、水热沉淀法以及其他的一些方法,并且利用这些方法,一些研究者做了一系列的实验并取得了一些成果。
关键词:水热法微波水热法水热晶化法水热沉淀法
在现在的高科技领域中,人工晶体作为一种功能材料被广泛用于光学、医疗生物、光电子等领域。
而用于生长晶体的方法多种多样,例如水热法,这是在高温高压下从饱和热水溶液中培养晶体的方法;还有提拉法,是一种直接从熔体中拉出单晶的方法;焰熔法也是晶体生长的一种方法,它是用氢氧火焰熔化粉料并使之结净的方法。
此外还有物理气相沉淀、低温溶液生长、坩埚下降等各种方法,都能够使得晶体生长。
其中水热法晶体生长可以使晶体在非受限的条件下充分生长,能够长出各种形态的、结晶完好的晶体,从而水热法得到了广泛的应用。
1 水热法晶体生长的基本原理
水热法又称为水热反应法,它是以水为反应介质,在高压釜内高温高压条件下进行化学反应来制备所需要的晶体的一种方法。
用水热法得到的晶体位错密度较低,可以生长出极少缺陷、去想好、完美的晶体,并且能够合成与开发一系列特种介稳结构、特种凝聚态的新合成产物,此外,水热法晶体具体有较快的生长速率等等优点。
水热法的实质就是一种相变过程,也就是说生长基元从周围环境中不断的通过界面而进入晶格座位的过程,水热条件下的晶体生长是在密闭很好的高温高压水溶液中进行的。
利用釜内上下部分的溶液之间存在的温度差,使釜内溶液产生强烈对流,从而将高温区的饱和溶液放入带有籽晶的低温区,形成过饱和溶液。
水热条件下晶体生长包括以下几个步骤:(1)营养料在水热介质中溶解,以离子、分子团的形式进入溶液(溶解阶段);(2)由于体系中存在十分有效的热对流及溶解区和生长区之间的浓度差,这些离子、分子或离子团被输运到生长区(输运阶段);(3)离子、分子或离子团在生长界面上的吸附、分解与脱附;(4)吸附物质在界面上的运动;(5)结晶((3),(4),(5)统称为结晶
阶段)。
2 水热法应用新发展
目前,水热法被很多人用于研究合成人工宝石、磁性材料及硅酸盐、钨酸盐晶体等方面。
水热法在研究的过程中出现了许多新方法,例如微波水热法、水热晶化法、水热沉淀法等等方法。
研究者们利用者这方法研究制备粉体等各种材料,使制得的材料具有优良的性能。
下面就简单介绍这几种方法以及研究者们利用这些方法所得到的材料。
2.1 微波水热法
利用水热法制备的磁性粉体材料,具有粒径均匀、团聚少和结晶良好等特点,并能较好地控制粒子大小、形貌和粒度分布而引起了人们的极大兴趣引,是一种具有工业化实用前景的高质量粉体制备方法。
国内外学者研究比较多的是水热法制备氧化铁、锰锌铁氧体及其他磁性材料。
水热法制备氧化铁在国外报道比较早,国内在这方面的研究也取得了一些进展,例如。
魏雨等[1]以Fe(NO3)3·9H2O溶液和NaOH溶液为原料,采用HEDP(羟基乙叉二膦酸)作为晶体助长剂,通过水热法制备出了针形α-Fe2O3。
传统水热法制得的产物粒径小、粒径分布比较均匀。
但普遍存在生产率低、耗时长等不足。
与传统水热法相比,微波水热法合成的粉体具有结晶完好、晶粒更小、粒度分布均匀和产率高、耗时短等一系列优点。
微波水热法是1992年美国宾州大学Roy[2]提出的,他是把传统水热法与微波场结合起来,利用微波的独特性与水热法本身的优势,这是一种有巨大应用潜力的新方法。
微波水热法合成磁性材料粉体是用微波场作为热源,反应介质在特制的、能通过微波场的反应釜中进行反应。
在微波辐射作用下,微波能使反应介质以偶极分子旋转和离子传导两种机理产生耗散,通过离子迁移和极性分子的旋转使分子运动,这个过程虽然不会引起分子内部结构的改变,但是被作用的分子在瞬间从相对静态转变为动态,即极性分子接受微波辐射能量后,偶极子以每秒数亿次的高速旋转产生热效应[3,4]。
近年来,微波水热法合成α-Fe2O3取得了明显的进展。
Dhage等人[5]采用微波水热法制备了α-Fe2O3,研究了反应体系的pH值对反应产物的影响;吴东辉等人[6]采用微波水热法制得了纳米α-Fe
O3。
2
在微波水热法合成磁性粉体材料的最新进展中,Shu Hong Yu将金属锌片和FeC12作为起始反应物通过水热法制备出了ZnFe 2O4超微粒子,粒径达到300nm。
得到的粒子磁学性能好,饱和磁化强度在80K和300K时分别达到61.2 A·m2/kg 和54.6A·m2/g。
实验证明,水热法是一种非常有效的制备高质量铁氧体微粒的合成方法。
Seema Verma等人[7]在温和的微波水热条件下合成了MgFe2O4纳米粒子,平均粒径为3nm,粒度分布范围很窄,并呈现出了超顺磁性。
目前,利用水热法制备磁性材料粉体还处于研究阶段,并没用用于工业生产,但是经过大量的研究表明,利用该方法值得的磁性粉体材料性能很优异,有利于提高磁性材料产品的质量,具有很好的工业化前景。
2.2 水热晶化法
水热晶化法是在特制的密闭反应器(高压釜)中,采用水溶液作为反应介质,通过对反应器加热,创造一个高温、高压反应环境,使得通常难溶或不溶的物质溶解并且重结晶以形成分散的纳米晶核的方法。
它是无定形前躯体在水热环境下经过溶解再结晶转变为晶核并长大的过程。
水热晶化,一般要加入矿化剂,矿化剂的用途就是改变溶液的pH值,这样就能够加速无定形前躯体的生成或者促使其相变为所需的晶型。
Byeong Woo等人[8]用氨水沉淀硝酸盐溶液,再用水热处理前躯体,在110℃的低温下即制得立方钙钛矿型BaTiO3超细粉体。
陈兴等[9]采用水热晶化法制备了一系列超顺磁性铁氧体纳米颗粒。
目前水热晶化法是研究晶体较为常用的方法,利用此方法。
2.3水热沉淀法
水热沉淀法中的沉淀是在水热过程中产生的,并且与前躯物反应生成金属氧化物沉淀结晶出来。
这种技术在目前的研究中使用有很多优点,可以得到的粉体粒径分布范围极窄。
Xu Gang[10]以尿素作为沉淀剂采用两步水热的方法制备出了二氧化铅粉体,就是先用金属离子溶液和尿素在80℃低温下水热处理一段时间,然后再在180℃高温下水热处理。
Somiya[11]制备ZrO2时在水热釜中直接加入尿素,尿素在水热条件下逐渐分解为CO2和NH3,NH3改变了溶液的pH值,重当了沉淀剂的作用,CO2在溶液中起到了缓冲剂的作用,由于沉淀剂是水热条件下缓慢释放出来的,制得的粉体较为均一,粒径分布很窄。
2.4其他方法
此外,还有溶胶/凝胶-水热法,这种方法是先制备出凝胶或者溶胶,然后水。