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位错三维重构精度的影响因素研究
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作者 伍小勇 李鉴修 +2 位作者 符锐 冯宗强 黄晓旭 《电子显微学报》 北大核心 2025年第4期475-485,共11页
高精度位错三维定量表征是研究位错特性和动态行为的基础,深刻认识位错三维重构相关影响因素和规律对于提升位错三维重构图像质量及定量表征精度具有重要意义。本研究通过精确构建位错三维模型,利用系列倾转重投影和三维重构方法,系统... 高精度位错三维定量表征是研究位错特性和动态行为的基础,深刻认识位错三维重构相关影响因素和规律对于提升位错三维重构图像质量及定量表征精度具有重要意义。本研究通过精确构建位错三维模型,利用系列倾转重投影和三维重构方法,系统研究了位错本征参量和三维重构参量对位错三维重构精度的影响。结果表明,对于位错重构像衬度分布特征,各因素影响程度从高到低依次为:位错相对于倾转轴分布特征、位错与倾转轴夹角、图像采集角度范围和步长、重构算法类型、位错与倾转轴距离以及位错在样品深度。对于位错定位精度,各因素影响程度从高到低依次为:位错与倾转轴夹角、位错在样品深度、位错相对于倾转轴分布特征、位错与倾转轴距离、图像采集角度范围和步长以及重构算法类型。研究结果为准确认识位错三维表征的误差来源和进一步提升位错三维重构精度提供了理论依据。 展开更多
关键词 位错 三维重构 图像质量 定位精度 计算机模拟
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CrFeCoNiPd高熵合金中等离子体诱导的非均匀结构及其对变形行为的原位电镜研究
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作者 宋雅婧 余倩 《电子显微学报》 北大核心 2025年第4期399-405,共7页
合金内部成分结构的非均匀性在调控位错行为与实现合金性能优化方面具有重要作用。本文采用电感耦合等离子体技术对CrFeCoNiPd高熵合金进行改性处理,并结合扫描/透射电子显微镜与原位拉伸手段,系统研究了等离子体诱导的微观结构演化及... 合金内部成分结构的非均匀性在调控位错行为与实现合金性能优化方面具有重要作用。本文采用电感耦合等离子体技术对CrFeCoNiPd高熵合金进行改性处理,并结合扫描/透射电子显微镜与原位拉伸手段,系统研究了等离子体诱导的微观结构演化及其对位错行为的调控效应。结果表明,等离子体处理可在合金内部引入纳米尺度的非晶结构与原子尺度的晶格应变波动,构建出具有非平衡特征的多尺度非均匀结构。在塑性变形过程中,该类结构对位错运动具有强钉扎作用,并促进交滑移与位错增殖,有效提升局部应变协调性与应变硬化能力。本研究为高强韧结构材料的微观机制设计提供了新思路。 展开更多
关键词 CrFeCoNiPd高熵合金 非均匀结构 位错行为
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半导体单晶生长过程中的位错研究 被引量:12
3
作者 张国栋 翟慎秋 +1 位作者 崔红卫 刘俊成 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期301-307,共7页
阐述了现有的半导体单晶位错模型,即临界切应力模型和粘塑性模型的基本理论及应用状况。分析了熔体法单晶生长过程中影响位错产生、增殖的各种因素,以及抑制位错增殖的措施。与熔体不润湿、与晶体热膨胀系数相近的坩埚材料,低位错密度... 阐述了现有的半导体单晶位错模型,即临界切应力模型和粘塑性模型的基本理论及应用状况。分析了熔体法单晶生长过程中影响位错产生、增殖的各种因素,以及抑制位错增殖的措施。与熔体不润湿、与晶体热膨胀系数相近的坩埚材料,低位错密度的籽晶可有效地抑制生长晶体的位错密度;固液界面的形状及晶体内的温度梯度是降低位错密度的关键控制因素,而两因素又受到炉膛温度梯度、长晶速率、气体和熔体对流等晶体生长工艺参数的影响。最后,对熔体单晶生长过程的位错研究进行了展望。 展开更多
关键词 位错密度 半导体 单晶生长 熔体法
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掺镱氟磷酸钙(Yb∶FAP)晶体的生长 被引量:5
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作者 杨培志 邓佩珍 +3 位作者 柴耀 徐军 陈伟 王浩炳 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期219-223,共5页
用高频感应提拉法生长了掺Yb3+氟磷酸钙(Yb∶FAP)晶体,获得了理想的生长工艺参数.为消除晶体中通常存在的宏观缺陷,研究了晶体的退火条件.生长的晶体毛坯尺寸为22mm×45mm.对晶体进行了初步的位错观察,... 用高频感应提拉法生长了掺Yb3+氟磷酸钙(Yb∶FAP)晶体,获得了理想的生长工艺参数.为消除晶体中通常存在的宏观缺陷,研究了晶体的退火条件.生长的晶体毛坯尺寸为22mm×45mm.对晶体进行了初步的位错观察,并估算了晶体的位错密度. 展开更多
关键词 掺镱 氟磷酸钙 晶体生长 退火 位错
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VGF法GaAs单晶位错分布的数值模拟和Raman光谱研究 被引量:5
5
作者 涂凡 苏小平 +3 位作者 屠海令 张峰燚 丁国强 王思爱 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期237-242,共6页
采用数值模拟技术和Raman光谱法对4inch垂直梯度凝固(VGF)法GaAs单晶位错进行了研究。运用数值模拟软件计算了GaAs晶体生长过程中的位错分布,模拟计算与实验结果一致。通过Raman光谱测量,定量计算了晶片表面的残余应力分布。Raman测量... 采用数值模拟技术和Raman光谱法对4inch垂直梯度凝固(VGF)法GaAs单晶位错进行了研究。运用数值模拟软件计算了GaAs晶体生长过程中的位错分布,模拟计算与实验结果一致。通过Raman光谱测量,定量计算了晶片表面的残余应力分布。Raman测量结果表明,残余应力与位错密度分布基本一致。在VGF法生长的GaAs单晶中观察到了不完整的位错胞状结构,并利用Raman光谱法对其进行了微区分析。 展开更多
关键词 数值模拟 GaAs 位错密度 残余应力 Raman光谱法 位错胞状结构
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化学腐蚀法研究蓝宝石单晶中的位错缺陷 被引量:11
6
作者 吕海涛 张维连 +1 位作者 左燕 步云英 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期48-51,共4页
采用化学腐蚀-金相显微镜法和SEM法观察了CZ法生长的直径50mm的蓝宝石单晶中的位错缺陷.发现位错分布状况为中心较低、边缘较高,密度大约为104~10 5cm-2.在不同温度不同的试剂以及不同的腐蚀时间进行对比结果发现,用KOH腐蚀剂在290℃... 采用化学腐蚀-金相显微镜法和SEM法观察了CZ法生长的直径50mm的蓝宝石单晶中的位错缺陷.发现位错分布状况为中心较低、边缘较高,密度大约为104~10 5cm-2.在不同温度不同的试剂以及不同的腐蚀时间进行对比结果发现,用KOH腐蚀剂在290℃下腐蚀15min时,显示的位错最为清晰、准确,效果最佳. 展开更多
关键词 化学腐蚀 蓝宝石单晶 位错缺陷 KOH腐蚀剂 金相显微镜
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锗单晶中位错密度的影响因素 被引量:10
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作者 左建龙 冯德伸 李楠 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期726-730,共5页
直拉法生长的空间太阳能电池用锗单晶中位错密度的影响因素有:籽晶中位错延伸对晶体中位错密度的影响;温度梯度对位错密度的影响;固液界面形状对位错密度的影响;机械因素对位错密度的影响。通过dash技术排除籽晶中位错的影响;通过调整... 直拉法生长的空间太阳能电池用锗单晶中位错密度的影响因素有:籽晶中位错延伸对晶体中位错密度的影响;温度梯度对位错密度的影响;固液界面形状对位错密度的影响;机械因素对位错密度的影响。通过dash技术排除籽晶中位错的影响;通过调整晶体所处的热场(改变埚位和保温筒高度)、改变熔体中轴向负温度梯度的状况(增加坩埚杆的保温效果和开双加热器)和通过设计出轴向温度梯度为线性温度梯度径向温度梯度较小的热场来减小温度梯度对位错密度的影响;通过调整固液界面形状(改变拉速、埚转和晶转)来改善由于固液界面形状不佳带来的位错增值现象。通过上述措施可以基本消除单晶中位错排、位错堆以及小角晶界,得到低位错密度的单晶。 展开更多
关键词 锗单晶 低位错密度 太阳能电池 温度梯度
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高温闪烁晶体Ce:YAP的化学腐蚀形貌 被引量:3
8
作者 李红军 赵广军 +4 位作者 曾雄辉 钱振英 郭聚平 周圣明 徐军 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期123-125,共3页
本文报导了Ce:YAP晶体位错蚀坑的腐蚀条件;同时报导了几个主要晶面的位错蚀坑形貌,(100)面呈扁豆形,(010)面呈菱形,(101)面呈椭圆形,这些形状与各自晶面的对称性一致。通过蚀坑形貌在晶体横截面内观察到了小面生长核心区和熔质尾迹等缺... 本文报导了Ce:YAP晶体位错蚀坑的腐蚀条件;同时报导了几个主要晶面的位错蚀坑形貌,(100)面呈扁豆形,(010)面呈菱形,(101)面呈椭圆形,这些形状与各自晶面的对称性一致。通过蚀坑形貌在晶体横截面内观察到了小面生长核心区和熔质尾迹等缺陷,并分析了其成因。 展开更多
关键词 Ce:YAP晶体 闪烁晶体 位错 腐蚀形貌 晶面 对称轴 对称性
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氢促进位错发射和裂纹扩展的三维分子动力学模拟 被引量:7
9
作者 李忠吉 褚武扬 +2 位作者 高克玮 李金许 乔利杰 《自然科学进展》 北大核心 2002年第9期1001-1004,共4页
对纯Ni和Ni+H,用EAM多体势的三维分子动力学模拟表明,不论裂纹取向如何,加载时均是首先发射位错,只有当发射足够多的位错后裂纹才扩展,即使对于氢脆,也以局部塑性变形为先导,对于沿(111)滑移面的位错,氢使位错发射的应力强度因子K_(Ie)... 对纯Ni和Ni+H,用EAM多体势的三维分子动力学模拟表明,不论裂纹取向如何,加载时均是首先发射位错,只有当发射足够多的位错后裂纹才扩展,即使对于氢脆,也以局部塑性变形为先导,对于沿(111)滑移面的位错,氢使位错发射的应力强度因子K_(Ie)从0.42降为0.36MPa·m^(1/2);使裂纹开始扩展的临界应力强度因子K_(IP)从0.8降为0.76MPa·m^(1/2),总之,氢促进裂纹的发射和扩展。 展开更多
关键词 NI 三维分子动力学模拟 位错发射 裂纹扩展 临界应力强度因子 晶体缺陷 I型加载
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γ-LiAlO_2晶体的生长缺陷研究 被引量:3
10
作者 杨卫桥 干福熹 +3 位作者 邓佩珍 徐军 李杼智 蒋成勇 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期565-568,共4页
γ LiAlO2 晶体是一种非常有前途的GaN衬底材料 ,本文利用化学腐蚀光学显微术和同步辐射X射线形貌术研究了LiAlO2 晶体的缺陷。结果表明 ,提拉法生长的γ LiAlO2 晶体中的缺陷主要为位错、包裹物和亚晶界。并发现在其 (10 0 )晶片上的... γ LiAlO2 晶体是一种非常有前途的GaN衬底材料 ,本文利用化学腐蚀光学显微术和同步辐射X射线形貌术研究了LiAlO2 晶体的缺陷。结果表明 ,提拉法生长的γ LiAlO2 晶体中的缺陷主要为位错、包裹物和亚晶界。并发现在其 (10 0 )晶片上的腐蚀形貌两面有较大差异。 展开更多
关键词 位错 同步辐射X射线形貌术 GaN衬底 γ-LiAlO2晶体 生长缺陷 研究
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KTiOAsO_4晶体的铁电畴与位错的多种实验方法研究 被引量:3
11
作者 牟其善 刘希玲 +5 位作者 李可 官文栎 程传福 马长勤 王绪宁 路庆明 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期360-363,共4页
利用原子力显微镜 ,同步辐射X射线形貌术和化学腐蚀光学显微等方法深入研究了KTiOAsO4 晶体缺陷中的铁电畴和位错。首次用原子力显微镜给出了用两种腐蚀剂腐蚀过的KTA晶体表面的铁电畴和位错蚀坑的照片及定量信息 ,如发现铁电畴的明区... 利用原子力显微镜 ,同步辐射X射线形貌术和化学腐蚀光学显微等方法深入研究了KTiOAsO4 晶体缺陷中的铁电畴和位错。首次用原子力显微镜给出了用两种腐蚀剂腐蚀过的KTA晶体表面的铁电畴和位错蚀坑的照片及定量信息 ,如发现铁电畴的明区要高于暗区 ,且两者的粗糙度明显不同。这为研究各种晶体的生长缺陷开辟了一条新的途径。 展开更多
关键词 原子力显微镜 铁电畴 位错 激光倍濒 KTA晶体 实验
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密排六方金属中的孪生及孪晶位错机制 被引量:11
12
作者 郭雅芳 汤笑之 俎群 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期107-120,共14页
密排六方晶体结构金属中可同时启动的滑移系少,孪生成为密排六方金属中重要的塑性变形形式.由于密排六方金属复杂的晶体结构,均匀切变不能保证所有晶格点都能与基体形成对称的晶体结构,因此密排六方金属的孪生通常为滑移和原子重组(shuf... 密排六方晶体结构金属中可同时启动的滑移系少,孪生成为密排六方金属中重要的塑性变形形式.由于密排六方金属复杂的晶体结构,均匀切变不能保证所有晶格点都能与基体形成对称的晶体结构,因此密排六方金属的孪生通常为滑移和原子重组(shuffle)机制相结合.论文以密排六方金属中常见的{1012}、{1011}、{1122}及{1121}孪生为例,阐述不同类型孪生过程中的孪晶位错机制.分析表明,由于原子重组机制的参与,密排六方金属的孪生可以通过不同形式的孪晶位错实现.以上四种密排六方金属孪晶中,只有{1122}孪生中的一层孪晶位错是纯剪切机制,其余的孪生机制都需要原子重组的参与.孪生机制可以大致分为滑移主导、原子重组主导以及滑移-重组相结合的机制.当孪生类型确定时,即第一不畸变面(孪晶面)k1(和孪晶剪切方向η1)确定时,不同孪晶位错机制对应的孪晶剪切大小和方向均不同,第二不畸变面k2和共轭剪切方向η2也不相同,所导致孪晶的拉压性质也不同.不同剪切方向和大小的孪晶位错机制有可能在不同应力和温度条件下被激活,从而作为密排六方金属塑性的重要来源. 展开更多
关键词 孪生 密排六方金属 孪晶位错 原子重组
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直拉法单晶硅中位错影响因素研究进展 被引量:6
13
作者 苏文佳 李九龙 +2 位作者 杨伟 李琛 王军锋 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期723-735,共13页
在介绍了直拉法单晶硅中位错形成及运动机理的基础上,归纳了其生长过程中籽晶热冲击、固液界面、晶体直径和杂质等因素对位错的影响,分析了硼、锗、氮、磷、砷掺杂元素和氧杂质对单晶硅位错行为的影响.籽晶热冲击会引起位错,而通过缩颈... 在介绍了直拉法单晶硅中位错形成及运动机理的基础上,归纳了其生长过程中籽晶热冲击、固液界面、晶体直径和杂质等因素对位错的影响,分析了硼、锗、氮、磷、砷掺杂元素和氧杂质对单晶硅位错行为的影响.籽晶热冲击会引起位错,而通过缩颈、回熔、籽晶预热以及采用掺杂的籽晶等方式可以使其得到抑制.凸向熔体的固液界面引起较大的边缘切应力产生边缘位错,当形状为平面时,可抑制位错形成;在重掺n型单晶硅中,固液界面的演变和{111}边缘面的形成可能促进过冷区域产生并中断顶锥生长,进而引发位错,并且边缘面的长度与熔融等温线的曲率有关;引晶时籽晶的不完全引晶,会产生位错且无法排出晶体,进而延伸至硅棒中;单晶硅直径增大和长晶过程中的直径波动都会增加位错的形成风险.掺杂是抑制位错形成与运动的有效方法,硼、锗、氮、磷、砷以及氧杂质对位错都起着不同程度的抑制作用,主要原因在于杂质原子对位错的钉扎效应.最后,针对缩颈工艺、热场设计、掺杂工艺和理论建模等方面,对未来的研究工作做出了展望. 展开更多
关键词 直拉法 单晶硅 位错 固液界面 籽晶热冲击 晶体直径
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表面处理对蓝宝石衬底的影响 被引量:2
14
作者 彭冬生 董发 +1 位作者 韦健华 金柯 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期123-125,129,共4页
采用熔融的KOH溶液腐蚀蓝宝石衬底,获得具有三角形图案的腐蚀坑形貌,并对腐蚀坑的三角形形状给出了理论解释。在不同温度和不同的腐蚀时间进行对比结果分析,发现在280℃下腐蚀60 min左右,显示的位错清晰、准确,且最适合随后的横向外延... 采用熔融的KOH溶液腐蚀蓝宝石衬底,获得具有三角形图案的腐蚀坑形貌,并对腐蚀坑的三角形形状给出了理论解释。在不同温度和不同的腐蚀时间进行对比结果分析,发现在280℃下腐蚀60 min左右,显示的位错清晰、准确,且最适合随后的横向外延生长。采用高分辨率双晶X线衍射(DCXRD)测试分析,结果表明,预处理对蓝宝石衬底的晶体质量和折射率色散关系几乎没影响,所以,预处理获得一定图案的蓝宝石可作为GaN横向外延的衬底,为降低GaN薄膜的位错密度,获得高质量的GaN薄膜提供有利的保障。 展开更多
关键词 蓝宝石衬底 表面处理 GAN 薄膜
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Si晶体中60°位错运动的分子动力学研究 被引量:2
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作者 杨立军 孟庆元 +2 位作者 李根 李成祥 钟康游 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期456-460,共5页
在S i晶体中建立了60°位错偶极子模型并通过Parrinello-Rahm an方法施加剪应力,使用分子动力学方法研究了60°位错在不同的温度和剪应力作用下的运动特性。观察到了位错速度与剪应力成正比关系;而温度对位错速度的影响,随着外... 在S i晶体中建立了60°位错偶极子模型并通过Parrinello-Rahm an方法施加剪应力,使用分子动力学方法研究了60°位错在不同的温度和剪应力作用下的运动特性。观察到了位错速度与剪应力成正比关系;而温度对位错速度的影响,随着外加剪应力的不同呈现出三种趋势:(1)低剪应力作用下,位错速度与温度成正比关系;(2)剪应力达到0.6GPa附近时,位错速度与温度呈反比关系,声子拖动效应开始起作用;(3)当剪应力达到2GPa时,位错速度稳定在某一特定值,不再明显随温度的变化而变化。 展开更多
关键词 位错运动速度 分子动力学模拟 声子拖动效应
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一种新的位错运动理论及对材料动态力学行为的描述 被引量:6
16
作者 程经毅 周光泉 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1995年第10期A431-A437,共7页
通过对位错在晶格内运动的动力学过程的全面分析,本文提出了一种考虑到粘性阻尼效应和热激活的位错集体运动统一理论,其特点是可用一简单的方程对从低速到高速运动的大量位错的平均行为进行统一描述。对KCl晶体的典型实验数据的拟... 通过对位错在晶格内运动的动力学过程的全面分析,本文提出了一种考虑到粘性阻尼效应和热激活的位错集体运动统一理论,其特点是可用一简单的方程对从低速到高速运动的大量位错的平均行为进行统一描述。对KCl晶体的典型实验数据的拟合发现理论描述与实验结果相当一致。本理论将可为构造描述材料宏观力学行为的本构模型提供正确的基本出发点。 展开更多
关键词 位错动力学 粘性阻尼效应 材料动态力学
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直接观察位错结构的扫描电镜电子通道衬度技术 被引量:2
17
作者 胡运明 陈道伦 +1 位作者 苏会和 王中光 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期240-244,共5页
介绍了扫描电镜(SEM)电子通道衬度(ECC)技术.该技术可以很好地观察材料中位借结构,用这种技术观察受循环载荷作用的铜单晶中的典型位错结构,与常规的TEM方法观察结果基本一致.
关键词 扫描电镜 电子通道衬度技术 铜单晶体 位错结构
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掺杂YAlO_3晶体的温梯法生长及缺陷分析 被引量:1
18
作者 李红军 赵广军 +3 位作者 苏良碧 周国清 钱小波 徐军 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期474-478,共5页
采用温梯法工艺进行了掺铈和掺镱铝酸钇(YAlO3或YAP)晶体的生长实验。用同步辐射白光形貌表征了晶体内部生长层的分布情况,结果表明,温梯法生长掺杂YAP晶体的过程中,固-液界面形状比较平坦,这使得所生长的晶体具有较高的微观结构完整性... 采用温梯法工艺进行了掺铈和掺镱铝酸钇(YAlO3或YAP)晶体的生长实验。用同步辐射白光形貌表征了晶体内部生长层的分布情况,结果表明,温梯法生长掺杂YAP晶体的过程中,固-液界面形状比较平坦,这使得所生长的晶体具有较高的微观结构完整性;采用高分辨四晶摇摆曲线对其进行了表征,其主要晶面的半峰宽值均优于提拉法晶体。分析了生长过程中产生的主要缺陷,认为开裂主要来源于坩埚对晶体形成的压应力;而晶体中存在的色心主要与生长炉内的弱还原气氛有关。 展开更多
关键词 掺杂YAlO3 晶体 生长 缺陷 开裂 色心 稀土
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温度和加载速率影响位错发射的分子动力学模拟 被引量:4
19
作者 周国辉 褚武扬 周富信 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期310-314,共5页
以A1 作为研究对象,采用EAM 势进行分子动力学模拟.在Ⅰ型和Ⅱ型加载条件下,研究了温度和取向对发射位错的临界应力强度因子的影响.模拟结果表明,裂尖发射位错的临界应力强度因子随温度升高按指数规律降低;
关键词 位错发射 分子动力学模拟 温度 加载速率 晶体
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RbTiOAsO_4晶体中的生长缺陷和生长机制 被引量:1
20
作者 胡小波 王继扬 +3 位作者 魏景谦 崔伟红 刘宏 刘耀岗 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期219-225,共7页
采用熔盐法生长了大尺寸 Rb Ti O As O4 晶体。利用同步辐射形貌术和化学腐蚀法,研究了 Rb Ti O As O4 晶体中的生长缺陷。发现该晶体中的生长缺陷主要为生长位错和生长扇界,大部分位错沿[100] 方向, Bur... 采用熔盐法生长了大尺寸 Rb Ti O As O4 晶体。利用同步辐射形貌术和化学腐蚀法,研究了 Rb Ti O As O4 晶体中的生长缺陷。发现该晶体中的生长缺陷主要为生长位错和生长扇界,大部分位错沿[100] 方向, Burgers 矢量为[001] 。在扫描电镜下,对原生 Rb Ti O As O4 晶体的表面形态进行了观察,根据其表面二次电子像的特征,对不同晶面的生长控制机制进行了讨论。 展开更多
关键词 RbTiOAsO4 位错 非线性光学晶体 缺陷 晶体生长
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