利用不断增长的在常压下镓铝二进制流氮化铝层的新型液相外延法。在该方法中，将氮气注入通量。然后氮化的蓝宝石基片用作模板，以实现同质外延生长。使用氮化的蓝宝石基片的优点进行了论证;最佳焊剂组合物进行了研究。我们增长了1μm厚的c轴择优取向AlN层5小时，在1573 K的全宽的X射线摇摆曲线半氮化铝的最大值和分别为50和590弧秒。另外，表面形态和界面结构用扫描电子显微镜，激光显微镜，和高分辨率透射型电子显微镜进行观察。

通过应用常规外延晶体生长技术，这VLS过程中，也能够获得纳米线的生长过程中的精确定位控制。这项技术，气 - 液 - 固外延（VLSE），特别是在强大的高品质的纳米线阵列和单丝devices13的可控合成。例如，氧化锌更倾向于沿着方向生长，并容易形成高度取向的阵列时，外延生长的a面蓝宝石衬底上。可以实现对GaN10和硅/锗系统的生长控制的水平相近。因此能够使用该VLSE技术为纳米线阵列的生长与严格控制尺寸（直径<20纳米）和均匀性（<±10％）。此外，我们已经探索了不同类型的纳米线异质结构，包括coaxial15和纵向variations16。半导体异质结构使电子和空穴的限制，光导，并且两个子输运和载流子迁移率的调制。这个尺寸单分散性和异质结构的控制是至关重要的许多建议应用这些纳米线阵列，包括发光和场效应晶体管。


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SAPMAC （用在冷却中心微拉和肩部蓝宝石生长技术）过程由几个不同的晶体生长阶段的数值模拟方法特性研究进行了分析，并与提拉法，温梯法和坩埚下降法技术相比在模拟与不同的晶体生长阶段的技术的结果，晶体生长的系统和控制技术进行了改进；常规SAPMAC炉与散热参数增加了修改，将加热温度降低，温度下降曲线的提高，另外的轴向和径向温度梯度调整，所以断面收缩，肩部延伸，异直径和拖尾的晶体生长过程中可以controlled.The实验结果证实，所生长的晶体具有更好的质量和更大的尺寸通过改进的系统晶体生长和控制技术。

这里呈现的研究的目的在于应用一种感应加热提拉炉的全局分析的实际蓝宝石晶体生长系统和预测系统中的温度和流场的特征。要做到这一点，对于在蓝宝石生长过程的开始阶段，熔体和气体对流的结合对系统的温度场辐射传热和晶体熔融界面的影响已经数值使用稳态二维有限被研究元素法。对于辐射热传递，通过所生长的晶体和表面对表面辐射的暴露表面的内部辐射已被考虑到。计算结果表明，有一个强大的旋涡出现从熔体和向上流动沿后热侧壁和沿向下的气体部分种子和晶面强烈的和大旋涡的自然对流。另外，波浪形已经观察到与朝向熔体偏转的晶体熔融接口。


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蓝宝石具有从朝向的方向上的平面10°斜切角的邻位的基片已被空气中退火在1000〜1500℃的范围内这些表面的行为已经被表征为通过原子力显微镜观察的温度和热处理时间的函数。在1250℃下热处理可以稳定作出周期性间隔纳米一步束的表面。这样的阶梯状表面被用作模板，通过溶胶 - 凝胶浸涂制备氧化钇稳定的氧化锆薄膜的热退火成长自我图案外延氧化物纳米颗粒。掠入射小角X射线散射和高分辨透射电子显微镜被用来研究纳米粒子的形态及其与底物的外延关系。

溶胶 - 凝胶衍生的LiNbO3薄膜的结晶行为，在蓝宝石和氧化镁掺杂铌酸锂基片，通过原位TEM和高分辨率透射电子显微镜观察到。人们发现，非均相成核和结晶铌酸锂的生长与外延发生在膜和基板之间的界面，将得到的外延膜，以微晶的聚结而形成。在结晶行为的差异，进一步，被在基板上的膜之间观察到。在具有小的晶格失配与薄膜氧化镁掺杂铌酸锂衬底，所述成核产生容易和晶粒沿界面和朝向膜的表面上生长。然而，在具有大的晶格失配蓝宝石基板，微晶主要生长朝向膜的表面。在蓝宝石衬底上得到的膜含有大量的结构缺陷在晶界上。在结晶行为的差异进行了讨论。


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在成长形蓝宝石晶体热应力所使用的瞬态有限元仿真建模。边界条件和质量的变化是固定在一个扩大重新划分网格，并更新电网。实际应力得到考虑通过沿基底，棱柱形和金字塔形的滑移面位错滑移塑料放松。为此，该材料的蠕变现象在法律热激活塑性的框架中实现。该模型是由与定向机械试验比较校准和验证是通过生长模拟和位错密度的测量作为生长的晶体进行。

二维，准稳态热毛细模型，发展了微拉下来（ μ- PD）的系统来研究限制蓝宝石的稳定增长。该模型采用的质量，能量和动量守恒方程，并且也占熔体液面，凝固前沿，并且晶体半径的物理性质。极限点相对于拉速率下较高的梯度的热条件找到，但被示出为展开以改变模具的加热和环境温度。都涉及到晶体大小和毛细管效应的极限点也相对于静水头（熔体高度）发现，但是，毛细管不稳定的经典标准示为无效。因此，获得对μ -PD操作限制，它们的起源，以及它们的可能避免一个更基本的理解。


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