gasb熔体的黏度特性和液态结构

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1、济南夫学硕卜学位论文摘要本文利用熔体黏度仪、高温DSC差热分析以及扫描电镜等方法较为系统研究了纯Ga、纯Sb及不同成分Ga—sb熔体的黏度特性，并分析了黏滞性变化规律与液态特性变化的相关性。向Ga365Sb635熔体中分别加入了0．5％、1．5％和2．5％的Te元素，分析研究了它对GaSb熔体的黏度和液态结构的影响；同时本文还探讨了磁场条件FGa—Sb熔体的黏度变化规律。作者系统地测试了100ff'C以下不同成分的Ga—sb熔体的黏度。结果表明，熔体的黏度随温度降低而升高，且在～定的温度下出现了黏度的异常变化现象，其根

2、源是熔体微观结构使然，从熔体微观结构变化的角度进行了分析和深入探讨。试验显示，不同成分的Ga—Sb熔体黏度都随着温度的降低丽增大。Ga。。Sb。熔体的黏度曲线中有一个突变点，温度在800"C--830℃之间，将熔体的黏度曲线分为两个温度Ⅸ间，即低温区和高温区。Ga30Sb70和GaTSb93熔体基本上没有黏度突变点，变化均匀连续，黏度值均随着温度地降低瓜有舰律地增大。不同成分Ga-Sb的凝固组织形态与熔体黏度大小有关系，熔点附近熔体的黏度越大，得到的凝固组织中占主要地位的相含量就越大，而且分布也比较集中。在一定范围内，

3、Te的加入增加了Ga365Sb63．s熔体的黏度，加入Te元素的含量分别为0．5％、1．5％和2．5％，’j在不含Te的GaSb熔体黏度进行了对比试验。’j不禽Te元素的GaSb熔体黏度相比，当Te量为0．5％和1．5％时增大了GaSb熔体的黏度。当Te量为2．5％时GaSb熔体黏度减小，并且随着Te元素含量的增加GaSb熔体的黏度变小。当GaSb熔体中加入0．5％’re时，随着温度的降低黏度不断增大，但是在820℃～850℃之fBj黏度值发7F突变，瞬I．HJ减小，黏度值小到一定值后，又随着温度的}；葶低有规律地增大

4、。当GaSb熔体IfJ加入【．5％Te时，熔体的黏度随着温度的降低宵觇律地增大，黏度曲线上没有突也点fH观．其黏度对数和温度倒数之『日j成直线天系．较好地符合了hrrhenuis公式；“’(；。LSb熔体中加入2．5％Te时，随着温度的降低黏懂小断增人，但是色800C～83(IC之M黏煌他发生突变，瞬闯增大，釉度值人刨·定值后．辽随着温度的降低订觇ip地增人。¨时DsC分析曲线也衷叫，Ga3岱b^，；Te。Ga—Sb熔体的黏度特件和液态结构和Ga34Sb635Te2．5两种成分的液相线以上存在着异常变化，在熔点以上各有

5、一个吸热峰出现，与黏度特性变化基本一致。磁场对Ga-Sb熔体黏度的影响明显，随着磁场强度的增大同一温度下的黏度值也越来越大，并且同一温度梯度下的黏度差也越来越大。本文还研究了在不同磁场强度的条件下，GaSb熔体的黏度随温度的变化规律，用以指导磁场下的晶体生长。磁场强度分别为0．002T、0．045T、0．091T和0．133T，随着温度的降低熔体黏度增大，同时熔体黏度也随着磁场强度的增大而增大。在磁场中GaSb熔体的黏度变化是连续的，基本上符合ArrihenuiS公式。关键词：Ga-Sb，半导体熔体，黏度，液念结构，磁

6、场济南大学硕十学位论文ABSTRACTInthepresentwork，thephysicalpropertiesofdifferentalloys，suchaspureGa，pureSb，Ga36．5Sb635，Ga30SbTo,Ga7Sb93alloys，weresystematicallystudiedbyviscometer,DSCanalysisandSEM．Atthesametime，theviscosityandliquidstructurechangesoftheGa365Sb63saddedO．5％，

7、1．5％and2．5％Telluriumelementwereinvestigated．Inaddition，effectofmagneticfieldontheviscositiesofGa-Sbmeltswasalsodiscussedandtheeffectmechanismswereanalyzedfromtheviewpointofthemeltstructurechanges．ItWasseenthattheviscosityofthemeltsinthetestriseswiththedropofthet

8、emperature，whereas，theabnormalviscositychangesoccuratthegiventemperature．ItWillsdiscoveredthatanabnormalpointappearedintheviscosity-temperaturecurveofGameltatl80。C一2l