硅酸盐学报

YAG晶体位错密度分布及蚀坑形貌

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张瑞 ¹^,² , 梅大江 ¹ , 石小兔 ²^,³^,⁴ , 张庆礼 ²^,³^,⁴ , 马荣国 ²^,³^,⁴ , 张俊蕊 ²^,³^,⁴ , 窦仁勤 ²^,³ , 孙贵花 ²^,³ , 王小飞 ²^,³ , 张德明 ²^,³ , 高进云 ²^,³

硅酸盐学报 | 晶体结构与缺陷相关基础研究进展专题—研究论文 2023,51(6): 1396-1405

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硅酸盐学报 |晶体结构与缺陷相关基础研究进展专题—研究论文 2023 , 51 (6) : 1396 -1405

YAG晶体位错密度分布及蚀坑形貌

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张瑞¹^,², 梅大江¹, 石小兔²^,³^,⁴, 张庆礼²^,³^,⁴, 马荣国²^,³^,⁴, 张俊蕊²^,³^,⁴, 窦仁勤²^,³, 孙贵花²^,³, 王小飞²^,³, 张德明²^,³, 高进云²^,³

作者信息

^1．上海工程技术大学化学化工学院，上海 201620

^2．中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所，安徽省光子器件与材料重点实验室，合肥 230031

^3．先进激光技术安徽省实验室，合肥 230037

^4．中国科学技术大学，合肥 230026

通讯作者:

梅大江（1982—），男，博士，副教授。

张庆礼（1973—），男，博士，研究员。

作者简介:

张瑞（1997—），男，硕士研究生。

Dislocation Density Distribution and Etch Pit Morphology of Yttrium Aluminium Garnet Crystal

Rui ZHANG¹^,², Dajiang MEI¹, Xiaotu SHI²^,³^,⁴, Qingli ZHANG²^,³^,⁴, Rongguo MA²^,³^,⁴, Junrui ZHANG²^,³^,⁴, Renqin DOU²^,³, Guihua SUN²^,³, Xiaofei WANG²^,³, Deming ZHANG²^,³, Jinyun GAO²^,³

Affiliations

^1.College of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China

^2.Key Laboratory of Photonic Devices and Materials, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, HFIPS, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China

^3.Advanced Laser Technology Laboratory of Anhui Province, Hefei 230037, China

^4.University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China

Corresponding Author:

MEI Dajiang (1982-), male, Ph.D., Associate Professor. E-mail: meidajiang@163.com

ZHANG Qingli (1973-), male, Ph.D., Professor. zql@aiofm.ac.cn

ZHANG Rui (1997-), male, Master candidate. E-mail: 3322408502@qq.com

出版时间: 2023-06-20 doi: 10.14062/j.issn.0454-5648.20220947

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摘要

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YAG晶体在光电子领域有着重要的应用，晶体生长的缺陷控制是需要解决的瓶颈问题。本工作研究了缩颈和无缩颈提拉法生长的YAG晶体的位错形貌及密度分布，通过对YAG晶体进行抛光、浓磷酸位错腐蚀和金相显微镜分析研究，发现YAG晶体的头部位错密度最大，等径处的位错密度最小，延伸至收尾处位错密度略升高，缩颈结束收细直径的地方位错密度显著降低；分析了不同晶向的YAG位错腐蚀坑形貌，由表面模型计算了YAG各晶面的表面能，结果表明：YAG晶体位错蚀坑相对稳定的外露面为（110）和（112）面。通过极射投影图进一步说明了（110）和（112）面的稳定性及其与晶面的位置关系是决定位错腐蚀坑形貌的重要原因。

关键词

钇铝石榴石 / 位错蚀坑 / 各向异性 / 表面能 / 极射投影

Abstract

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Yttrium aluminium garnet (YAG) crystals have applications in optoelectronics, and the defect control of crystal growth is a bottleneck problem to be solved. In this work, the dislocation etch pit morphology and density distribution were investigated in YAG crystal grown by the Czochralski method with and without necking technology, and the YAG crystal samples were polished and etched with phosphoric acid. The dislocation etch pits were photographed by a metalphase microscope. The results show that the dislocation density of YAG crystal is the maximum in the initial shoulder part and the minimum in the cylinder part, as well as a little greater at the end part. The dislocation density in necking end is reduced. In addition, the YAG dislocation etch pit of different crystal directions was analyzed, and the surface energy of each YAG crystal surface was calculated, indicating that the relatively stable plane of YAG etch pit is (110) and (112). Based on the analysis by the stereographic projection, the lattice plane stability of (110) and (112) and their position relation to other lattice planes are the important reasons for the formation of etch pit morphology.

Key words

yttrium aluminium garnet / dislocation etch pit / anisortropy / surface energy / stereographic projection

引用本文

张瑞, 梅大江, 石小兔, 张庆礼, 马荣国, 张俊蕊, 窦仁勤, 孙贵花, 王小飞, 张德明, 高进云. YAG晶体位错密度分布及蚀坑形貌. 硅酸盐学报, 2023 , 51 (6) : 1396 -1405 . DOI: 10.14062/j.issn.0454-5648.20220947

Rui ZHANG, Dajiang MEI, Xiaotu SHI, Qingli ZHANG, Rongguo MA, Junrui ZHANG, Renqin DOU, Guihua SUN, Xiaofei WANG, Deming ZHANG, Jinyun GAO. Dislocation Density Distribution and Etch Pit Morphology of Yttrium Aluminium Garnet Crystal[J]. Journal of the Chinese Ceramic Society, 2023 , 51 (6) : 1396 -1405 . DOI: 10.14062/j.issn.0454-5648.20220947

基金

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国家自然科学基金(51802307)
先进激光技术安徽省实验室开放研究基金(AHL 20220 ZR04)

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排序方式：

2023年第51卷第6期

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doi: 10.14062/j.issn.0454-5648.20220947

接收时间：2022-11-02
首发时间：2026-10-20
出版时间：2023-06-20

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作者

出版历史

收稿日期：2022-11-02
修回日期：2022-11-24

基金

国家自然科学基金(51802307)

先进激光技术安徽省实验室开放研究基金(AHL 20220 ZR04)

作者信息

^1．上海工程技术大学化学化工学院，上海 201620

^2．中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所，安徽省光子器件与材料重点实验室，合肥 230031

^3．先进激光技术安徽省实验室，合肥 230037

^4．中国科学技术大学，合肥 230026

通讯作者:

梅大江（1982—），男，博士，副教授。

张庆礼（1973—），男，博士，研究员。

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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