新員工實習總結

二、對本職崗位的學習與認識

在張老師的帶領下,由韓工等前輩同事將cwo項目從無到有、從立項到搭建生長爐、從無數次的溫場設計與調試到第一個晶體的試生長,從晶體存在大面積開裂、粘鍋、著色、性能低劣等缺點到能夠生長出完好、著色明顯改善、性能顯著提高的晶體……他們付出了大量的心血與努力,收穫了寶貴的經驗,為進一步提高晶體性能打下了堅實的基礎。相信在這樣的一個團隊里,自己的科研能力會得到很好的鍛鍊,個人的各種素養也會得到全面提高。深信我一定能夠和這個團隊並肩作戰,把cwo項目順利開展下去。

兩個多月的實習生活中,cwo項目是我主要的工作與學習內容。在師父韓工和小閆深入的理論知識與豐富的經驗指導下,通過查閱大量的國內外相關文獻,同時結合晶體結構、晶體生長工藝與性能等理論知識,我對cwo閃爍晶體目前的研究現狀、本項目所取得成果、目前研究面臨的問題進行了全面的學習與了解。此外,主動參與實驗設計與配料、晶體生長過程與控制、退火工藝及樣品加工與測試等每一個主要的科研環節。同時積極和項目組成員研究討論目前遇到的各種問題及研究解決的對策與方案。

三、存在問題與解決思路

目前cwo項目組可以生長出完好、通透的晶體,但是與其他研究者類似,遇到致命的難題——晶體著色嚴重。晶體著色導致晶體光自吸收嚴重,光輸出難以達到要求。另外,晶體還存在(010)面嚴重解理的缺點,導致晶體生長,特別是晶體加工過程產生掉片、開裂等現象。

1)著色機理

據相關文獻及經驗總結,一般認為由於高溫熔融狀態下,cwo發生分解,cdo與wo3均易揮發,且cdo揮發速率更快,導致原料組分嚴重發生偏析,使得晶體產生大量的cd、w、o空位、各種包裹體等缺陷及wo3、wo42-等色心,導致晶體著色。同時原料的純度也是一個不可忽視的決定性因素。此外,個人認為晶體著色還有一個重要的原因是晶體生長本身產生的缺陷,因為可能籽晶定向不準確、生長工藝缺陷等因素造成晶體生長中產生大量的晶格扭曲及雜亂晶疇的出現,會導致晶體著色失透。至於哪種原因占主導,還需要藉助精密的科研儀器進行系統性研究(可實現)。

2)分析與解決思路

①鎢酸鎘分解揮發

由於沒有確定鎢酸鎘分解溫度,難於可靠的判定cwo原料高溫下是以分子形式還是以分解的氧化物形式揮發為主,也不利於工藝的改進,故可以做熱重差熱測試,分析其分解溫度,再想辦法從設備與工藝上解決。

②確定缺陷種類

晶體著色歸根結底是由於晶體存在大量的缺陷產生的,那么探索晶體中存在的是何種缺陷,更確切的說是晶體中到底是以什麼缺陷為主,對尋找改善晶體著色方法有根本的指導作用。故研究晶體中空位、雜質等缺陷以及生長產生的結構缺陷等具有重要的意義,這些應該是可以通過科學儀器進行測試分析的。如果存在大量的晶體生長缺陷,那么反覆的摻雜也只能是事倍功半,我們必須得從生長工藝與方法上下功夫。

③摻雜

對於目前認為的主要以cd空位及wo3色心等引起的缺陷主要採用摻雜的方式加以解決。我們從摻雜機理及雜質離子的消色機制去分析並選擇摻雜的離子。文獻報導,由於nb和tb的離子半徑和w接近,可以占據w揮發產生的w空位,同時可以在一定程度上提高光輸出;另外,nb5+具有高溫變價釋放氧從而補氧空位的作用;過量的cd源可以抑制或彌補cd空位的產生等。結果表明cd、nb、tb的摻雜(單摻與共摻)起到了一定的作用,但是由於摻雜、生長工藝等還不成熟,其效果還不是很明顯,需要做進一步的探索工作。