时间：2022/06/28 15:00

　　地点：海西院2号楼235报告厅

　　报告标题：体块单晶的生长界面原位探测与闭环调控研究

　　报告人：朱允中 副教授

　　单位：中山大学

　　摘要：

　　大尺寸人工晶体的固液界面形状变化、失稳和回熔等现象，是左右晶体品质的关键问题。尽管其基础理论已日益完备，但生长过程中的界面层热平衡偏移、载流子不均匀分布、组分过冷等诸多根源问题始终无法在极端敏感严苛的晶体生长环境中原位探测，致使上述破坏性现象长期阻碍晶体性能的进一步提高。

　　团队研发的界面相电信号采集系统和自动化提拉法晶体炉，尝试了一系列针对界面状态和稳定性的原位研究。具体的，通过对界面相本征电动势时间序列的分类提取，剥离不同物理机制下的界面波动含时轨迹；并结合非稳态流体力学模型分析熔体潮汐规律与界面热平衡偏移的定量关系，解读界面层的瞬态变化趋势；甚至基于此，探索波动干预下界面稳定度和临界条件的原位、定量评估方法；最终，将多种波动反馈至控制端，建立具备动态稳定特性的生长界面闭环调控系统。实现界面波动动态抑制和界面形态闭环调控。以上工作通过解读界面相本征电动势，构建在晶体生长系统中观测界面层的“眼睛”，不仅能用于厘清单晶外延过程对温度、组分、流体等复杂波动的响应机制；还有望付诸高端晶体产业，助力我国前沿科学装置和工业设备对高品质大尺寸人工晶体的迫切需求。

　　作者简介：

　　朱允中，中山大学中法核工程与技术学院副教授。主要从事大尺寸人工晶体生长工作。研究应用于核辐射探测器的闪烁晶体和应用于激光器的激光晶体，关注晶体生长机理、工艺过程、及其自动化生长设备和感应加热系统。提出在晶体生长和生产过程中的界面复杂波动的原位探测方法和闭环调控手段。该系列成果创造能在高温熔体中工作的“透视眼”，实时观测、评估、甚至控制晶体生长界面状态，用以辅助晶体产业研制缺陷可控的大尺寸、高品质人工晶体。相关成果已在Acta Materialia, Photonics Research, CrystEngComm, Journal of crystal growth等期刊发表第一作者及通讯作者论文15篇，获得12项授权发明专利，研究成果获国家基金及多项省部基金资助。