忆钱临照院士指点硅中氢致缺隐切磋 | 物理所记得

  原题目:忆钱临照院士指点硅中氢致缺隐切磋 | 物理所记得

  ▼ 攻关工干结缘钱先生

  1977 年摆弄,我所从日本出口产了壹台转靶X光机,验收以后成立转靶组,成员摒除我之外面拥有葛培文、赵雅琴、吴兰生、肖楠和徐方等,后头此雕刻个组划归四室,麦振洪从英国回到来后成立晶体缺隐切磋组并担负组长。

  鉴于壹个间或缘由,容许说壹段历史公案使我们关怀半带体中氢的效实。20 世纪七、八什年代,我国拥有父亲条约 95% 的硅单晶是在氢空气下长的。1978 年,中国援外面确立的壹个采取氢空气长工艺的单晶硅厂,其消费的硅单晶暖和处理后出产即兴壹种非日缺隐。转靶组接受了冶金部与中科院的结合攻关工干。事先邑不知道此雕刻种非日缺隐是什么构造。我们在转靶 X 光机上,运用 X 射线形貌技术,发当今氢空气下用浮触动区熔法长的硅单晶(以下信称氢气区熔硅单晶)暖和处理后结合的位错线组出产即兴“叁瓣冰凌花或六出产冰凌花”的“雪花”状,父亲家邑没拥有见度过,觉得很佩致。我们把形貌相片给老主任陆学善先生看,他对此雕刻个不清雅察体即兴赞叹,当场用英文写了“雪花位错”。

  父亲条约 1978 年底,我们把氢气区溶硅单晶的 X 射线形貌相片中发皓的此雕刻种呈雪花状的位错,拿给钱临照先生看,他什分感志趣。事先钱先生担负中国科父亲教养任命兼副校长,北边京的家是在中关村 31 楼。先生到来北边京日日条约我们去寓所谈工干半途而废,回科父亲后就经度过书简联绕,关怀和指点单晶硅中的硅氢键和氢致缺隐切磋。我此雕刻边管拥有40 余查封到来信(或电报、条儿子)。钱临照院士是中国露微学的开辟者之壹和晶体缺隐方面的专家,我们酷爱养护保重每壹次讨教养的时间。钱先生积年到来赋予我们很多鼓励和僚佐,学术上提出产了好多要紧的建议。此雕刻段宝贵的师生情缘,所拜师养更加颇多,近日到重读了每查封到来信,回想的事情也很多,限于篇幅写出产少与父亲家提交流动。

  ▼ 亲历亲为,凝神指点

  我们第壹集儿子体验是钱先生善诱惹切磋工干的重心并亲历亲为。

  钱先生于 1978 年 2 月 20 近日到信说:

  “在 Si 单晶升温时所不雅察看的 X 射线形貌及其记载此雕刻壹工干是出产色的……当今我们以后的工干在于搞清楚雪花的模具,但更根本的工干,需寻求搞清楚雪花出产即兴的机理。”

  钱先生在提到雪花结合机理时说:

  “在高温时晶体中必然拥有好多空位,空位在适当的环境下,却以结合空泛(void),又在另壹个适当的环境下,在空泛中的 H 原儿子和 Si 结合募化学键,此雕刻是由募化学键惹宗应力;另壹方面氢分儿子或原儿子在单晶中和 Si 的晶格相碰撞而惹宗的暖和应力,此雕刻两种应力邑却以使 Si 单晶在高温下产生范性形变。”

  钱先生还认为:

  “H 在 Si 单晶中的行为和所宗的干用,无论从运用上或基础迷信上邑是犯得着好好切磋的。你们已做出产良好的末了尾,我们父亲家到来竭力把此雕刻壹课题搞个彻底儿子。”

  我们急需找到证耳闻皓氢在其长时间进入了硅单晶外面部,以便印证下面的猜测。而却以证皓氢气区溶硅单晶中存放在 Si-H 键或H2 分儿子的试验是红外面(IR)吸取光谱或弹奏曼光谱。为此,1978 年 5月钱先生亲己和我区别去上海集儿子合,然后壹道去中科院上海技术物理所找到汤定元先生和他的同事们,做了氢气区溶硅单晶 IR 谱的测定,并终止了战利品变温的 IR 谱的测定。此雕刻是氢气区溶硅单晶 IR谱的初次试验测定,证皓了氢气区溶硅单晶中存放在硅氢键,同时升温经过中此硅氢键断裂的温度同动态不清雅察决定的雪花出产即兴的温度相不符,违反掉落“雪花”缺隐产生与硅氢键断裂相干的直接证据,将其决定为“氢致缺隐”。到此,那项国度攻关工干已根本完成,为我们的决策层和厂家改动工艺路途供了要紧的迷信根据。从此跟遂切磋工干的深募化,发表发出产的壹些文字已被国际上几本书援用。

  H2 分儿子弹奏曼光谱的初次试验测定是在近二什年后的 1996 年,在等退儿子体氢募化的半带体战利品中完成的。此雕刻式品中 H2 分儿子的含量到臻佰分量级,条是氢气区溶硅单晶中 H2 分儿子的含量但为 10-6摆弄,是不能测定其弹奏曼光谱的。

  

  本文干者与钱临照先生的畅通信

  钱先生日日同专业内人士讨论学术不雅概念并结合共识。比如,1978 年 6 月 9 日的到来信中说:

  “不久前我去南京……与冯端、王业宁公主等谈到你们的工干,经度过讨论认为:在氢空气下区熔的硅单晶中,在升温时,X 射线形貌摄影上出产即兴黑点逐步长父亲,能是硅氢键的脱溶沉淀聚集儿子所形成。估计黑点中拥有微少量的氢分儿子(由脱溶的氢原儿子重行结合而成),却以试测氢分儿子的红外面吸取光谱。读了你的到来信,我拥有如次想法……”

  钱先生还善相商各单位的同性们合干终止课题切磋,想方法使用各种能的试验环境。如我们同北边京钢铁学院(即兴北边京科技父亲学),北边京变压器厂的同事们壹道终止硅单晶消费工艺改革方面的合干。1978 年 11 月 6 近日到信讯讯问:

  “我们的工干已终止到何程度,甚念。变压器厂的单晶炉已改造完成否?能否已试弹奏?”

  1978 年 11 月 20 日的到来信:

  “到来信详述新工艺长叁个单晶的红外面吸取峰结实,极拥有意思。”

  1979 年 3 月 8 日致函:

  “树范、培文两公主,6 日见到甘柏公主,谈了硅单晶在度过去五个月中的工干情景,我谈了两点:(1)氢在硅单晶中所宗破开变质干用的机理已拥有了进壹步的观点;(2)在氢空气中区熔的硅单晶拥有把氢免过去拥损害程度的期望。他收听了很快乐,要你们两人僵持下,不要收听壹风吹奏的话,和钢院合干好。他说到壹限期分,却以开个评判会……你们要马不竭蹄!”

  事先我们与钢铁学院的老燕生教养员合干,拟在氚空气下消费硅单晶并做各种试验,钱先生致函 401 所王传英、李寿枏两位副所长央寻求予以顶持。

  1979 年 12 月 10 日钱先生参加以全国光学学会时到来信说:

  “往昔日方毅公主在会上说话,强大调我国硅单晶不外面关是壹父亲效实,期望竭力!”

  记住钱先生关于“僵持下”“竭力把此雕刻壹课题搞个彻底儿子” ,把拥关于硅中氢和氢致缺隐的切磋在攻关工干完一齐后还壹直持续下的信托,在八、九什年代,我先后使用与英国和日本迷信家合干的时间,对氢致缺隐的 X 射线截面形貌区别终止了 X 射线衍射触动力学和统计触动力学即兴实和试验切磋,给出产其结合和演募化经过。“单晶硅中氢致缺隐和硅氢键”获 1986 年中科院科技提高二等奖品。

  1979 年 12 月 20 日钱先生早早 9 时到来函,让我们向美国斯坦福父亲学 SSRL 主任 Tock 教养任命供我方的效实材料以便终止提交流动时说:

  “工干拥有何半途而废,甚盼到来信,为四个当代当世(募化)需开趾马力。”

  回想钱先生积年到来日日在早早甚到夜里写信,拥偶然害病住院也不忘工干, 与父亲家僵持联绕。看着此雕刻些宝贵的函件,我喟叹万仟。1978 年是中国“鼎革绽”元年,郭沫若老院长曾赋诗《迷信的春天天》,那几年亦我们和钱先生联绕至多的时分。在迷信的春天天里,老壹辈迷信家焕发了青春天。我从钱先生身上感受到的为中国迷信事业竭力耕的肉体,不单在当年曾经鼓励我们“开趾马力”工干,当今仍然是我念书的榜样。

  

  1988 年钱临照(右)参加以物理所成立 60 年念心男会

  干者:sunbet范 (原工干机关:物理所 404 组)

  『物理所记得』系列文字:

  编纂:太阳骑士07

  责编纂:

  赞美

Leave a Comment