一种新颖的光诱导金属有机分解（PIMOD）工艺已发展为生长在硅或蓝宝石衬底的高质量的铌酸锂的膜裂纹，并在较短的处理时间的温度低于所要求的常规的MOD法的相互扩散的无膜已生长的PIMOD过程。被报告的PIMOD衍生薄膜的电学，光学和电光学特性。

单晶层已经上外延生长用金属锌和硒配方和蓝宝石衬底。喷嘴的硒流被放置在所述基板的前约1厘米，并且这种安排导致少得多的硒消耗比当喷嘴从基板被进一步分离的情况。外延条件进行了调查作为源和衬底温度的函数。当基片温度和源温度的一个是固定的，生长速率的增加而其它源的温度，然后用饱和。低于饱和点时，生长速率正比于流速和每个源材料的蒸气压。依赖于生长速率衬底温度显示为下方770℃表面控制的现象，是质量传递控制的现象，上述770 ℃下1上式衬底上外延生长发生在650 ° -880 ℃，生长速率范围从1到30微米/小时的基板温度范围。在作为生长层的电阻率太高（ 106 Ω·cm的）被用于LED应用是有用的。


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氮化镓外延生长在由镓的HCl -NH - Ar体系的气相反应蓝宝石。在蓝宝石的生长速率为〜 12微米/小时，这是高于上蓝宝石由〜 1.5倍。在蓝宝石晶体具有比由〜0.5的因子相同的厚度上蓝宝石的下部载流子浓度。在这项研究中的最低载流子浓度和未掺杂的GaN的最高电子迁移率得到分别为1.6 × 1019厘米-3和78平方厘米/ V ·s的，分别在300K时重掺杂了Mg的晶体生长的显着变化在生长形态。在未掺杂或轻掺杂Mg的状态开发的取向关系为氮化镓/ /蓝宝石和氮化镓/ / 蓝宝石，并在一个重掺杂状态氮化镓/ / 蓝宝石和氮化镓/ /蓝宝石。

蓝宝石晶体生长的GaN由压力控制的溶液生长（PC- SG）的方法已经进行了使用高压炉。我们以种植大尺寸的GaN单晶研究氮原子的饱和度（氮气压力的增加速度）的影响。人们发现，氮气压力的增加速率影响的GaN单晶及其形态的大小。氮化镓单晶具有约120平方毫米和/或具有良好的形态的表面积的比率小于49兆帕/小时得到。我们已经研究了结晶性氮原子的饱和的效果。得到的GaN单晶具有以下良好的结晶性的：（1）摇摆曲线的半高宽为约120角秒，没有任何低角度晶界；（2）的位错密度估计为小于105厘米2通过TEM观察；（3）的黄色带的光致发光强度变得非常弱和频带边缘频带的黄带发光强度比大大提高。这些结果清楚地表明，在PC -SG方法的氮气压力增加的速度必须降低生长大尺寸的氮化镓单晶具有良好的结晶性。


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由于其高密度和优异的品质因数，蓝宝石水晶，作为候选材料试验群众，备受关注的引力波的社区。但是使用蓝宝石晶体由它的大小，均匀性和吸收的限制。已经努力取得了在光学和精密机械的上海研究所与激光干涉引力波天文台实验室协作，克服这些困难。通过使用定向温度梯度法，11厘米，直径8厘米的长度蓝宝石晶体生长在C面。该结果表明，在< 5× 10-7的均匀性和35-65 PPM /厘米的吸收已经达到在1.06微米波长。

挠性和蓝宝石的抗压强度是依赖于晶体取向和温度。最值得注意的是， c-轴抗压强度降低，低于其抗拉强度在温度> 400 ℃，下降到的室温抗压强度2％ ，在800 ℃下抗压强度损失复杂的弯曲试验的解释。四点弯曲试件，在温度> 500℃ c轴压缩强度增加，没有色差，但有实力的c轴压缩减少标本。它已经观察到c轴压缩导致结对上菱面体晶面。在不同的菱形平面双胞胎的交集会导致断裂，导致机械故障。


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定向碳纳米管具有先进的纳米管晶体管和集成电路的巨大潜力，研究了使用化学气相沉积生长的a面蓝宝石基板上的碳纳米管取向的机制。合成了不同直径的碳纳米管通过控制催化剂的大小，并指出小直径纳米管具有较高程度的对齐。此外一个令人惊讶的发现是，未对准的纳米管具有择优取向。还开发了一种数值模拟方法来计算一个面蓝宝石表面和不同直径的碳纳米管之间的相互作用能量，计算的结果与我们的实验结果证实所观察到的直径相关的路线和择优取向的碳纳米管错位吻合良好。

蓝宝石的热稳定性在常压下利用原位重力监测（GM）的方法进行了研究，在蓝宝石基板的重量变化在载气的各种氢气分压（Pmath图像）在温度超过1200℃。监测虽然蓝宝石基板是稳定的高达1450 ℃的惰性载气（Pmath图像= 0.0个大气压）中，蓝宝石分解开始发生在1200℃下在H 2载气（ Pmath图像= 1.0个大气压） 。此外活化能，为了蓝宝石表面分解反应的变化在大约1300 °C。这些结果表明，对于蓝宝石分解移近1300的限速反应° C。


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