Self-Compensation of Conductionin Cd0.95Zn0.05Te:Cl Crystals in a Wide Range of Cd Vapor Pressures
通过对Cd_（0.95）Zn_（0.05）Te：Cl固溶体晶体进行退火处理，研究了Cd_（0.95）Zn_（0.05）Te：Cl固溶体晶体的自补偿过程，并测量了退火晶体的霍尔效应、光致发光、载流子寿命和迁移率以及光电流记忆。通过这种退火，热处理的条件，使其能够制造具有低载流子密度，10 E7 - 10 E11 cm-3的低电导率样品，被确定。在这些样品中，观察到的p-n导电反转在一个较高的自由载流子密度（（n，p）近10 E9 cm-3）和镉蒸气压的电子密度的依赖关系表现出更平缓的斜率比在CdTe：Cl晶体的情况下。用本征点缺陷作为深能级受主的自补偿模型讨论了所得数据。这一水平是由于锌空位，它仍然活跃在高镉压力。
2007-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Second Harmonic Generation in Chemical Vapor Deposition Synthesized CuS Crystals
本研究通过化学气相沉积合成了厚度低至14纳米的超薄CuS晶体，并发现其因晶格缺陷而产生意外的二次谐波，展示了其在非线性光学领域的应用潜力。
2023-05-15 cond-mat.mtrl-sci
High mobility and high on/off ratio field-effect transistors based on chemical vapor deposited single-crystal MoS2 grains
我们报告了场效应晶体管（FET）与单晶二硫化钼（MoS 2）的化学气相沉积（CVD）合成的通道。对于双层MoS 2 FET，迁移率为~17 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1），开/关电流比为~108，这比基于CVD多晶MoS 2膜的FET高得多。通过避免由转移过程引入的晶界和污染的有害影响，直接沉积在SiO2上的CVD MoS 2原子层的质量与最佳剥离的MoS 2薄片相当。结果表明，CVD法是制备高质量MoS_2原子层的一种可行方法。
2013-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Textured organic ferroelectric films from physical vapor deposition and amorphous-to-crystalline transition
铁电性是微观电偶极子的集体行为，晶化是铁电性产生的关键。另一方面，不受控制的晶化导致不均匀的形貌和随机的晶体取向，这削弱了铁电薄膜的应用潜力。在这项工作中，我们介绍了一种薄膜的制造方法，低温物理气相沉积，然后抑制结晶，与电性能实时监测原位测量。采用该方法制备了2-甲基苯并咪唑（MBI）薄膜，其分子晶体是质子转移型双轴铁电体，并且倾向于生长成刺猬状球晶形貌。原位测量证实，结晶，对应于一个明确的过渡的物理性质，主要发生在沉积后变暖。这使得微米厚的膜在盘状形态与一个偏振轴沿面外方向对齐的制造，而测得的自发极化和矫顽场是可比的单晶值。这些结果标志着薄膜生长的一个重要进展，预计将广泛受益于分子材料薄膜的功能特性取决于结晶，以实现所需的形态和结晶度的制造。
2021-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Incorporating Surface Diffusion into a Cellular Automata Model of Ice Growth from Water Vapor
我们描述了一个数值模型的小面晶体生长的元胞自动机方法，采用admolecule扩散的小面表面上除了在介质中的体积扩散周围的晶体。该模型是为研究冰晶在空气中从水蒸气中的扩散限制生长而开发的，其中体扩散和强各向异性分子附着动力学的组合产生复杂的多面结构。我们限制本模型的圆柱对称晶体生长相对简单的生长形态，因为这是足够的理论模型和冰生长实验之间的定量比较。总的来说，这个数值模型再现了冰的生长行为，在广泛的条件下，合理的保真度，虽然有一些限制。该模型可以很容易地适用于其他材料系统，和元胞自动机技术似乎非常适合于调查晶体生长动力学时，强烈的各向异性表面附着动力学造成多面生长形态。
2015-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Seeded growth of high-quality transition metal dichalcogenide single crystals via chemical vapor transport
过渡金属二硫属化合物（TMDs）是一种具有可调禁带宽度的范德华层状材料，为二维电子学和光电子学提供了有前途的平台。为此，瓶颈是如何以简便有效的方式获得高质量的单晶。传统的化学气相传输法（CVT）是目前应用最广泛的单晶生长方法之一，但其存在的主要问题是成核过度，导致晶体团簇较小，生长速度较慢。为了解决这些问题，引入籽晶抑制形核，并采用内管作为分离器和限流器，有利于大尺寸和高质量的TMD单晶的生长成功。给出了三个实例，成功地生长了毫米级MoSe_2和MoTe_2单晶，大大缩短了PtSe_2单晶的生长周期。讨论了种子无级变速器的工作机理。此外，基于剥离的多层MoSe 2的光电晶体管在环境条件下显示出优异的光响应，并且获得了110和125 us的相当快的上升和下降时间。该工作为在实验室中开发一种简便、通用的方法来合成高质量的TMD单晶铺平了道路，该单晶可作为潜在的低维光电子学的良好功能材料。
2020-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Measurements of Cylindrical Ice Crystal Growth Limited by Combined Particle and Heat Diffusion
我们目前的测量长柱状冰晶的生长从水蒸气在很宽的温度范围内，在空气中的过饱和水平。从薄的c轴冰针晶体开始，我们观察了它们随后在蒸汽扩散室中的生长行为，在受控条件下提取针的初始径向生长速度。将六角针状晶体近似为无限长的圆柱体，我们创建了一个分析生长模型，该模型包括水分子通过周围空气的颗粒扩散以及固化产生的热量扩散的影响。只有最小的调整模型参数，我们得到了很好的协议与我们的实验数据。据我们所知，这是第一次在水蒸气的冰生长中测量到粒子和热扩散的综合效应。该分析进一步提供了一种精确的方法，用于校准实验生长室中的水蒸气过饱和水平。
2016-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Uniform vapor pressure based CVD growth of MoS2 using MoO3 thin film as a precursor for co-evaporation
化学气相沉积（CVD）是一种用于二维过渡金属二硫属化物的高质量单层晶体生长的有效方法，其在改善生长过程方面投入了大量精力。在这里，我们报告了一种新的方法，通过使用热蒸发的三氧化钼（MoO 3）的薄膜作为钼（Mo）源共蒸发单层二硫化钼（MoS 2）的CVD生长。MoO 3薄膜的均匀蒸发速率提供了均匀的Mo蒸气，其促进了整个衬底上的MoS 2的高度可再现的单晶生长。这些高质量的晶体是大至95微米，其特征在于通过扫描电子显微镜，拉曼光谱，光致发光光谱，原子力显微镜和透射电子显微镜。使用生长的单晶制造的底栅场效应晶体管显示出n型晶体管行为，在环境条件下具有良好的开/关比10^6。我们在这里提出的研究结果解决了CVD工艺过程中的前体蒸汽控制，是朝着未来半导体器件应用的二硫化钼可重复生长迈出的重要一步。
2019-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Self-selecting vapor growth of transition metal halide single crystals
过渡金属卤化物可以承载各种各样的新现象，例如单层极限中的磁性、量子自旋液体和螺旋自旋液体状态以及拓扑磁振子和声子。大尺寸的高质量单晶是必要的磁和晶格激发的调查，例如，非弹性中子散射。在本文中，我们回顾了一个不太知名的气相传输技术，自选择气相生长，并报告我们的过渡金属卤化物的生长使用这种技术。我们报道了RuCl $_3$、CrCl $_3$、Ru $_{1-x}$ Cr $_x$ Cl $_3$和CrBr $_3$的大尺寸单晶的生长和表征。为了加快起始粉末向单晶的转化，我们通过在适当的温度范围内冷却生长晶体来修改该技术。我们的工作表明，自选择气相输运技术可以提供过渡金属卤化物的大单晶，展示了其提供高质量量子材料单晶的潜力。
2022-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-fidelity simulations of CdTe vapor deposition from a new bond-order potential-based molecular dynamics method
CdTe是一种特殊的半导体材料，用于制造成本最低的太阳能电池，而CdTe基的Cd 1-xZnxTe合金是辐射探测应用的主要半导体材料。然而，材料目前实现的性能仍远低于理论预期。这是因为在CdTe晶体生长过程中容易形成的限制性质的纳米级缺陷在实验中难以探索。在这里，我们证明了键级势为基础的分子动力学方法的能力，用于预测在气相沉积模拟过程中的CdTe薄膜的晶体生长。这样的方法可以开始使得能够准确地探索在CdTe晶体的气相沉积期间产生的缺陷。
2012-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Guiding principles for the design of a chemical vapor deposition process for highly crystalline transition metal dichalcogenides
本研究针对CVD前驱体化学对TMD成核密度与晶粒尺寸的影响机制不明确的问题，提出高结晶度TMD的CVD工艺设计指导原则，构建定量模型解释晶粒尺寸差异规律，为前驱体体系设计提供支撑。
2024-03-12 cond-mat.mtrl-sci
A Model for Isotropic Crystal Growth from Vapor on a Patterned Substrate
我们开发了一个一致的数学模型，各向同性晶体生长的掩模材料覆盖的衬底上的一系列周期性的平行长沟槽的衬底暴露于汽相。表面扩散和从蒸汽中的粒子通量被认为是主要的增长机制。采用几何方法处理二维晶体表面的运动，用有限差分法求解非线性演化方程。该模型允许直接计算的晶体表面形状，以及由于有效的非零厚度的掩模区域的影响的研究。在实验中，晶体的横向过生长的掩模和增强的生长在该区域附近的晶体和掩模的接触被发现，以及可比的晶体形状。在垂直和横向方向的增长率进行了研究。
2001-10-16 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Single nitrogen vacancy centers in chemical vapor deposited diamond nanocrystals
通过化学气相沉积（CVD）生长了含有单一色心的纳米金刚石晶体。使用组合的原子力和扫描共聚焦荧光显微镜，从单个微晶的荧光与微晶尺寸直接相关。在所采用的条件下，单光学活性氮空位（NV）中心掺入的最佳尺寸为60至70 nm。研究结果突出了NV掺入对晶体尺寸的强烈依赖性，特别是对于尺寸小于50 nm的晶体。
2007-09-25 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Rapid synthesis of dual-element isotope-enriched alpha-MoO3 crystals by reactive vapor transport
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Vanderbilt University（范德堡大学）
本研究开发了一种快速反应蒸气传输技术，通过高效利用有限的同位素纯前驱体，特别是气体18O2，快速合成毫米级高质量晶体。通过使用高源温度（900°C）和总压力（1 atm）的金属钼前驱体，最大化前驱体效率和产率，进而在不同排列中生长具有高且均匀的98Mo和18O同位素富集水平的MoO3单晶。通过拉曼光谱探测，发现98Mo和18O富集分别导致适度和显著的声子能红移。通过控制钼和氧的同位素分数，建立了利用MoO3推进纳米光子学和热管理目标的强大工具。这项工作受到增强和工程化晶格振动模式现象（包括热传导和双曲声子极化子（HPhP）色散）的可能性的启发，特别是比较轻元素和重元素富集效果。
2025-12-15 cond-mat.mtrl-sci
General aspects of the vapor growth of semiconductor crystals - a study based on DFT simulations of the NH3/NH2 covered GaN(0001) surface in hydrogen ambient
使用最近获得的吸附能对表面吸附物质和本体之间的电子电荷转移的依赖性来分析半导体的气相生长[Krukowski等人，J.Appl.Phys.114（2013）063507，Kempisty等人，ArXiv 1307.5778（2013）]。采用从头计算方法研究了GAN（0001）表面在富氨条件下的物理性质，即表面被NH3分子和NH 2自由基的混合物覆盖.费米能级分别钉扎在NH3分子和NH 2自由基完全覆盖的价带最大值（VBM）和导带最小值（CBM）。对于约25%单层（ML）的氨的交叉含量，费米能级是unpinned。结果表明，氢的吸附能依赖于在散装的非钉扎费米能级的掺杂，即为这个覆盖。表面结构，热力学和机械稳定性标准的定义和比较。通过测定氢分子的脱附能来检查这种表面的覆盖的机械稳定性。热力学稳定性分析表明，初始平衡氢蒸气分压急剧增加的NH3含量，以实现交叉NH3/NH 2覆盖，即非钉扎费米能级条件。在这种条件下，实验上可达到的压力的整个范围属于表明半导体晶体的气相生长主要发生在表面的非钉扎费米能级，即平坦带。因此，大多数物质的吸附能取决于本体中的掺杂，这是解释半导体晶体的生长和掺杂对本体中的掺杂的依赖性的可能分子方案的基础
2013-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Chemical vapor deposition synthesis of (GeTe)n(Sb2Te3) gradient crystalline films as promising planar heterostructures
本文提出一种无需更换前驱体的CVD方法，在单次实验中实现GST体系多种晶相的梯度合成，并证明所得梯度薄膜在存储和光学应用中具有可调的多级开关阈值及折射率与吸收特性。
2025-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Large-Area Two-Dimensional Layered MoTe$_2$ by Physical Vapor Deposition and Solid-Phase Crystallization in a Tellurium-Free Atmosphere
二碲化钼（MoTe $_2$）由于其适度的带隙、高的场效应迁移率、大的自旋轨道耦合分裂以及可调谐的1 T '/2 H相而在纳米电子、光电子、自旋电子和谷电子应用中引起了相当大的兴趣。然而，合成大面积、高质量的MoTe $_2$仍然具有挑战性。由于Mo和Te之间的弱键能，化学气相沉积或碲化的气相反应物传输和反应的复杂设计是不平凡的。在这里，我们报告了一种新的方法，用于沉积MoTe $_2$，需要使用物理气相沉积，然后在无Te气氛中的后退火过程。通过溅射MoTe $_2$靶将Mo和Te物理沉积到衬底上。设计了一种复合SiO $_2$覆盖层以防止在后退火过程中Te升华。后退火过程促进了1 T '-到-2H相变和固相结晶，导致形成高结晶度少层2 H-MoTe $_2$，其场效应迁移率为~10 cm $^2$ /（V-s），是目前报道的所有非剥离2 H-MoTe $_2$中最高的。此外，可以使用类似的方法沉积2 H-MoS $_2$和Td-WTe $_2$。该方法不需要金属和硫族元素反应物在气相中的转移或化学反应，是一种用于沉积各种大面积、高质量、二维层状结构的通用而简单的方法。
2017-04-21 cond-mat.mtrl-sci
X-ray reflectivity of chemically vapor deposited diamond single crystals in the Laue geometry
采用非对称硅束调节器晶体，在双晶非色散装置中，测量了化学气相沉积（CVD）金刚石单晶的劳厄几何结构下的绝对X射线反射率。通过摇摆曲线形貌补充测量。在Darwin-Hamilton方法的框架下，使用一组两个独立的参数，镶嵌块的特征厚度和它们的平均角取向差，对测量的反射率曲线进行了检查。由于强烈的消光效应，反射率曲线的宽度并不直接代表块体的平均取向差。两组不同的参数被发现在两种不同的散射配置（光束压缩和光束扩展）的111不对称反射。摇摆曲线形貌图的分析表明，这种差异可以归因于金刚石晶体微观结构的不均匀性。
2018-05-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Motion of Contact Line of a Crystal Over the Edge of Solid Mask in Epitaxial Lateral Overgrowth
数学模型，允许直接跟踪的同质外延晶体生长出的窗口蚀刻在固体，预沉积层的基板上进行说明。的增长是由正常的（晶体-蒸汽界面）从气相通量和界面扩散。该模型占可能不均匀的掩模表面的能量和晶体-蒸汽界面能和动力学迁移率的强各向异性。结果表明，当掩模边缘的曲率半径接近零时，晶体-掩模接触线的运动突然减慢。数值方法的建议，以克服困难与不适定性的发展问题的界面与强能量各向异性。保留字：薄膜，外延，MOCVD，表面扩散，界面动力学，接触线，粗糙表面，润湿，不适定演化问题的正则化。
2004-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Vapor transport growth of MnBi2Te4 and related compounds
出于微调的磁性和拓扑性质的MnBi $_2$ Te $_4$通过缺陷工程，在这项工作中，我们报告的晶体生长的MnBi $_2$ Te $_4$和相关化合物使用气相传输方法和表征气相传输晶体通过测量元素分析，磁性和传输性能，和扫描隧道显微镜。对于MnBi $_2$ Te $_4$单晶的生长，I $_2$、MnI $_2$、MnCl $_2$、TeCl $_4$或MoCl $_5$都是有效的输运剂;在碘化物存在下比在氯化物存在下化学输运发生得更快。在500 $^\circ$ C-590 $^\circ$ C温度范围内，以I $_2$为输运剂，可以得到MnBi $_2$ Te $_4$晶体.我们进一步成功地生长了MnSb $_2$ Te $_4$、MnBi $_{2-x}$ Sb $_x$ Te $_4$和Sb掺杂的MnBi $_4$ Te $_7$晶体。在生长管的热端和冷端之间的小的温度梯度$<$ 20 $^\circ$ C对于MnBi $_2$ Te $_4$和相关化合物的成功晶体生长是关键的。与助熔剂生长的晶体相比，气相传输晶体倾向于Mn化学计量比，并且含Sb的组合物具有更多的Mn/Sb位点混合。气相输运生长为精细调控这些内禀磁性拓扑绝缘体的磁性和拓扑性质提供了一种新的材料合成方法。
2021-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal Growth of the Quasi-2D Quarternary Compound AgCrP$_2$S$_6$ by Chemical Vapor Transport
本文报道了四元化合物AgCrP $_2$ S $_6$的化学气相传输法晶体生长的优化条件。通过能量色散X射线光谱和粉末X射线衍射对所得晶体进行了组成和结构表征。AgCrP $_2$ S $_6$在结构上与$M_2$ P $_2$ S $_6$家族密切相关，该家族包含作为2D磁体正在研究的几种化合物。生长的晶体表现出板状，层状形态以及六边形的惯习。AgCrP $_2$ S $_6$在空间群$P2/a$（No.13）中以单斜对称性结晶。大的高质量的单晶体的成功生长铺平了道路，在未来的低维磁性及其各向异性的进一步调查，并可能进一步允许通过剥离制造少层（甚至单层）样品。
2021-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New strategy for black phosphorus crystal growth through ternary clathrate
本文报道了一种新的合成方法，在较低的合成温度和压力下，通过三元包合物Sn $_{24}$ P $_{22-x}$ I $_8$生长大尺寸黑磷（Black-P）晶体。黑磷晶体在原来的固体包合物所在的位置原位生长，这表明化学气相矿化剂对黑磷的形成并不起关键作用。更详细的系统研究表明，三元笼形化合物Sn $_{24}$ P $_{22-x}$ I $_8$中的P空位对后续由磷蒸气合成Black-P具有重要作用，Black-P晶体的生长可能遵循汽-固-固（VSS）模型。在机械切割的薄片上，从霍尔测量获得的室温迁移率μ为约350 $cm^2/Vs$，其中可见明显的微裂纹。所获得的高迁移率值进一步表明通过该途径合成的Black-P晶体的高质量。
2017-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Selective crystal growth of indium selenide compounds from saturated solutions grown in a selenium vapor
硒化铟化合物在能量转换、自旋电子学应用和化学传感等方面具有广阔的应用前景。然而，由于硒化铟化合物的高平衡蒸气压和复杂的相平衡体系，难以生长化学计量比的硒化铟晶体。在本文中，我们采用了一种新的和方便的晶体生长方法，其中的饱和溶液中生长的硒蒸气的应用。在该方法中，将压力高于饱和蒸汽压的硒蒸汽施加到熔融铟，使得硒连续地溶解到铟溶液中，直到达到生长温度下的溶解度;然后缓慢冷却过程导致结晶。硒的剂量与其溶解度相匹配，使得硒化铟化合物可以仅通过控制温度而选择性地生长，而无需考虑溶液中的化学比例。在整个生长过程中控制蒸气的压力，使得可以控制晶体中与化学计量组成的任何偏差。用这种方法成功地生长了InSe和In_2Se_3，并研究了它们的生长机理，找到了它们的生长窗口。本研究提出一种新颖且方便的方法来制备过渡金属硫族化合物，而不存在硫族元素的缺陷。
2021-10-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Dark defect charge dynamics in bulk chemical-vapor-deposition-grown diamonds probed via nitrogen vacancy centers
虽然化学气相沉积（CVD）是合成金刚石晶体的首选途径之一，但对生长过程中产生的点缺陷的全面了解仍然不完整。在这里，我们利用1b型CVD金刚石中氮空位（NV）中心的电荷和自旋特性来暴露光学和磁性暗点缺陷，尽管与取代氮的丰度相当（如果不大于），但迄今为止几乎未被注意到。间接检测到的光致发光光谱表明，施主态1.6电子伏特以上的价带，但缺陷的微观结构和成分仍然难以捉摸。我们的研究结果可能会证明相关的依赖CVD生长的单晶金刚石的应用程序的增长。
2020-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic Characterization of Metallocene Single Crystals Grown by Physical Vapor Transport Method
Southern Illinois University（南伊利诺伊大学）；Cottey College（科特学院）
通过物理气相传输法制备出高纯度、高均一性的金属ocene单晶，并利用光谱学工具和X射线衍射进行表征，确认其单斜结构及振动特性，为有机光伏、发光显示和分子量子系统提供基础研究。
2025-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Revealing the MoS2 Growth Mechanism in Chemical Vapor Deposition: Real-Time Imaging and Statistical Analysis
Rice University（莱斯大学）；Institut Teknologi Bandung（万隆理工学院）
研究旨在揭示化学气相沉积中MoS2的生长机制。通过开发半自动图像处理流程分析原位光学显微镜图像，实现对大量单晶生长轨迹的高通量重建。统计分析表明其结晶受边缘附着限制机制控制，晶体非竞争性生长，为二维材料CVD生长优化提供了有力方法。
2026-07-16 cond-mat.mtrl-sci
High-Yield Proximity-Induced Chemical Vapor Deposition of Graphene Over Millimeter-Sized Hexagonal Boron Nitride
我们提出了一种在六方氮化硼（h-BN）晶体上通过化学气相沉积石墨烯的无转移制备方法，该方法通过催化邻近效应，即通过Cu催化剂附近活化。我们证明了完全覆盖由单层石墨烯的半毫米大小的六方氮化硼晶体剥离在铜箔上生长之前。我们证明了铜催化剂的接近确保了高收率，生长速率估计在2μm/min至5μm/min之间。光学显微镜和电子显微镜以及共焦显微拉曼映射证实，石墨烯覆盖了h-BN晶体的顶表面，我们认为这是从支撑催化铜衬底的横向生长。原位生长的石墨烯的结构和电子输运表征呈现出约20，000 cm 2/（V.s）的电子迁移率。与通过将类似的CVD石墨烯手动转移到h-BN上获得的石墨烯/h-BN堆叠体的比较证实了自组装结构所达到的更好的中性。
2017-01-21 cond-mat.mtrl-sci
A Taxonomy of Snow Crystal Growth Behaviors: 1. Using c-axis Ice Needles as Seed Crystals
我描述了一种新的方法来分类雪晶形态，重点是最常见的生长行为，出现在正常的空气中恒定的应用温度和水蒸气过饱和的条件下。由此产生的形态结构通常是稳健的，相对于小的环境变化，因此应该特别适合于计算建模。由于自发结构的形成取决于初始条件，籽晶的选择可能是一个重要的考虑因素，我发现细长的c轴冰针为这一系列的研究提供了一个非常好的起点。尖锐的针尖暴露出一个单一的基底表面，这通常简化了随后的形态学发展，并且附近基底的缺乏允许探索具有良好控制的边界条件的宽范围的过饱和。这项工作的首要目标是促进实验室冰生长实验和相应的计算模型之间的详细定量比较，这将大大提高我们对冰/蒸汽分子附着动力学的理解，以及我们在冰/蒸汽系统中模拟扩散限制生长动力学的能力。水冰的这个特定的案例研究广泛地连接到水化学，低温生物学和环境科学的许多领域，而分子附着动力学和扩散限制生长的物理原理更普遍地适用于晶体生长和材料科学的其他系统。
2021-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Generalizing the structural phase field crystal approach for modeling solid-liquid-vapor phase transformations in pure materials
该研究推广结构相场晶体方法，引入跨长短波长的高阶直接相关性，实现固-液-汽三相统一建模，并验证了界面能控制、无动力学伪影及复杂缺陷计算能力。
2024-08-20 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Growth of Pure and Intercalated ZrTe2, TiTe2 and HfTe2 Dichalcogenide Single Crystals by Isothermal Chemical Vapor Transport
我们报告了一种改进的化学气相传输（CVT）方法生长纯的和插层的Zr，Ti和Hf二硫族化物单晶，如ZrTe2，Gd 0.05ZrTe2，HfTe2，和Cu0.05TiTe2。虽然用于CVT生长的最常见的方法是在经受装料和生长位置之间的温度梯度的石英管中进行，但是使用这种等温CVT（ICVT）方法的生长在水平放置在箱式炉中的密封石英管中等温地进行，使用碘（I2）作为传输剂。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和感应耦合等离子体（ICP）等手段对晶体的结构和组成进行了表征。用这种方法生长的晶体可以很大，并显示出优异的结晶度和均匀性。它们的形态是板状的，并且较大的尺寸可以长达15 mm。
2022-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.supr-con
Direct and Scalable Chemical Vapor Deposition of Ultrathin Low-Noise MoS2 Membranes on Apertures
我们表明，原子薄二硫化钼（MoS2）晶体可以生长到独立的原子薄层，保持其平面的2D形式，没有任何底层衬底。利用这一特性，我们提出了一种新的机制，为2D晶体合成，即试剂有限的成核附近的孔径边缘，然后通过反应，使晶体生长到自由空间的孔径。这种方法使我们能够，第一次，直接和选择性生长的独立膜的原子级薄的MoS2层在微米级预制的固态SiNx膜孔。在最佳条件下，MoS2优先穿过孔径生长，从而形成一到几个原子层厚的密封膜。由于我们的方法涉及自由空间生长，并且没有衬底或转移，因此可以想象，它是迄今为止报道的用于获得2D晶体的最无污染的方法。使用原子分辨率透射电子显微镜，拉曼光谱，光致发光光谱，和低噪声离子电流记录通过在这样的膜中制造的纳米孔的膜质量进行了研究。
2015-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Molecular dynamics simulation of fabrication of Cu mono-component metallic glass by physical vapor deposition on Zr substrate
采用经典分子动力学模拟方法，在100 K下，在Zr（0001）晶体衬底上通过物理气相沉积制备了单组分Cu金属玻璃。在Cu（100）和Ni（100）晶体衬底上进行相同的沉积工艺以进行比较，仅可以获得具有fcc结构的Cu晶体沉积层。在300 K时，Cu原子沉积在Zr衬底上，形成了晶态结构，表明除了合适的衬底外，低温也是非晶结构形成的关键因素。本文还模拟了Cu液在2000 ~ 100 K温度范围内以1012 K/s的冷却速率淬火形成Cu玻璃薄膜的过程。两种不同工艺（物理气相沉积和液相快速热淬）制备的Cu金属玻璃具有相同的径向分布函数和X射线衍射图谱，但配位数和Voronoi镶嵌分析显示其微观结构不同。
2016-07-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Vapor-Liquid-Solid Growth of Monolayer MoS2 Nanoribbons
二维（2D）材料（例如单层MoS 2）的化学气相沉积（CVD）通常涉及在可被描述为气-固-固（VSS）模式的工艺中将气相前体转化为固体产物。在这里，我们报告的第一个示范的气-液-固（VLS）单层二硫化钼生长产生高度结晶的带状结构，宽度为几十纳米到几微米。VLS生长模式是由氧化钼和氯化钠之间的反应触发的，这导致形成熔融的Na-Mo-O液滴。这些液滴介导的MoS 2带状物的生长在“爬行模式”时，饱和与硫的结晶基板上。我们的增长产生直和扭结带与本地定义良好的方向，反映了在增长过程中的液滴的定期水平运动。使用原子分辨率扫描透射电子显微镜（STEM）和二次谐波发生（SHG）显微镜，我们表明，带状物是同质外延在单层二硫化钼表面主要是2 H或3R型堆叠。这些发现为具有混合维度结构的新型设备铺平了道路。
2018-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Using Deposition Rate and Substrate Temperature to Manipulate Liquid Crystal-like Order in a Vapor-deposited Hexagonal Columnar Glass
University of Wisconsin – Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Centre de Recherche Paul Pascal, CNRS & Université de Bordeaux（保罗·帕斯卡研究中心，法国国家科学研究中心与波尔多大学）
该研究利用速率-温度叠加（RTS）原理，通过沉积速率和衬底温度调控气相沉积的菲并苝酯六方柱状玻璃的类液晶有序结构，拓展了RTS在有机电子相关液晶形态的应用。
2026-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Synthesis of intrinsic magnetic topological insulator MnBi2nTe3n+1 family by chemical vapor transport method with feedback regulation
本研究开发带反馈调控的改进型化学气相输运法，实现MBT家族三类单晶的可控制备与磁性调谐，还在优化的MnBi₂Te₄中观测到低场下的陈绝缘体态量子化输运，为磁拓扑物理研究提供新平台。
2025-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Three-Leaf Dart-Shaped Single-Crystal BN Formation Promoted by Surface Oxygen
在过去的几年里，人们已经通过化学气相沉积法合成了各种形状的二维六方氮化硼（h-BN）单晶。在这里，我们报告的三叶飞镖（3LD）形的h-BN单晶的形成在铜箔上的大气压化学气相沉积。3LD形状的h-BN的叶片长达18 μm，它们的边缘在一侧是光滑的扶手椅，在另一侧是阶梯状的扶手椅。仔细分析表明，表面氧在3LD形状的形成中起着重要作用。氧通过钝化Cu表面活性位点抑制h-BN成核，并降低边缘附着能，这导致生长动力学改变为扩散控制模式。
2018-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Highly organized smectic-like packing in vapor-deposited glasses of a liquid crystal
研究人员制备气相沉积伊曲康唑液晶玻璃，发现衬底温度高于Tg时所得玻璃结构有序性优于热退火膜，为优化有机光电器件活性层分子堆积提供新策略。
2026-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
New Superconductivity in Layered 1T-TaS2-xSex Single Crystals Fabricated by Chemical Vapor Transport
用化学气相输运法成功地制备了过渡金属双硫属化合物1 T-TaS_（2-x）Sex（0<=x<=2）单晶。这是第一个通过取代S位置的超导例子，这违反了基于以下事实的初始规则：通过施加高压或取代Ta位置，超导性仅在1 T-TaS 2中出现。我们证明了一系列的电子态在1 T-TaS 2-xSex与硒含量的外观。也就是说，莫特相熔化成一个近相称的电荷密度波（NCCDW）相，超导性在很宽的x范围内发展的NCCDW状态，并最终相称的电荷密度波（CCDW）相重硒含量再现。结果表明，超导性仅表现为稳定的Ta 5d带，说明超导性和NCCDW相共存于实空间中是1 T-TaS 2体系的普遍性质.
2013-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New density functional approach for solid-liquid-vapor transitions in pure materials
提出了一种新的相场晶体（PFC）型理论，它在单一密度序参量的框架下，对固-液-汽相变的全谱进行了解释。它的平衡性质显示了迄今为止纯物质PFC建模中最定量的特征，并证明了在压力-体积-温度空间中与热力学的完全一致性。介绍了一种控制系统体积和压力的方法。非平衡模拟表明，2和3相生长的固体，蒸汽和液体可以实现，而我们的形式主义也允许全方位的压力诱导的转变。该模型开辟了一个新的窗口，研究压力驱动的凝聚相与蒸汽的相互作用，实验相关的范式以前失踪的相场晶体理论。
2015-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
CALPHAD-based modelling of the temperature-composition-structure relationship during physical vapor deposition of Mg-Ca thin films
本文提出基于CALPHAD的建模方法，通过计算Mg和Ca的升华通量，再现了Mg-Ca薄膜PVD过程中温度对成分和相形成的影响，为理解高蒸气压金属的合成参数调控机制提供了重要基础。
2023-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Beyond ab initio reaction simulator: an application to GaN metalorganic vapor phase epitaxy
为了开发一个定量反应模拟器，使用高分辨率飞行时间质谱（TOF-MS）数据应用于GAN金属有机气相外延系统进行数据同化。将从头算知识应用于优化，不仅成功地再现了CH $_4$（杂质前体）的浓度作为目标变量，而且还再现了已知的反应途径。模拟结果表明，GaH $_3$，GAN的前体，这是很难在飞行时间质谱实验检测显着的生产。我们提出的方法有望适用于其他应用物理领域，需要定量预测，超越从头算反应速率。
2022-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Rapid oxygen exchange between hematite and water vapor
氧化物/液体和氧化物/气体界面的氧交换在技术和环境研究中非常重要，因为它与催化活性和材料降解密切相关。然而，原子尺度的细节大多是未知的，并且通常归因于晶格中定义不清的缺陷。在这里，我们表明，即使是化学稳定的，有序的表面可以令人惊讶的反应。具体来说，我们发现，在70 °C以下的温度下，赤铁矿（α-Fe 2 O3）无缺陷单晶r切割（1-102）表面上的所有3重配位晶格氧原子在几分钟内与周围水蒸气中的氧交换，而原子尺度的表面结构未受该过程的干扰。在液态水暴露后观察到类似的行为，但实验数据清楚地表明，大多数交换发生在最终单层的解吸过程中，而不是在浸泡过程中。密度泛函理论计算表明，交换可以发生在表面扩散，其中晶格氧提取的成本是由HO-HOH-OH复合物的稳定性补偿。这种对晶格氧稳定性的见解与许多研究领域高度相关，从催化和制氢到地球化学和古气候学。
2022-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Phase Diagram of growth modes in Graphene Growth on Cooper by Vapor Deposition
本文通过第一性原理计算和经典成核理论构建铜衬底上石墨烯CVD生长的相图，预测单层或双层生长模式，揭示高氢压作用并指导实验。
2024-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Large-Area SnS Crystals by Controlled Sn-S Chemical Vapor Deposition: Growth Optimization, Morphology, and Raman Characterization
University of South Florida（南佛罗里达大学）
通过控制Sn-S化学气相沉积参数，实现了横向尺寸达350微米的大面积SnS晶体生长，并表征了其形貌与拉曼特性，为光电和器件研究提供了实用生长窗口。
2026-09-25 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Hydride Vapor-Phase Epitaxy Reactor for Bulk GaN Growth
研制了一台用于生长直径为50 mm的GAN体晶的HVPE反应器。生长速率的不均匀性为1%，实现了使用轴对称的垂直气体注入器与驻点流。在反应器热区中使用耐化学性耐火材料代替石英。高容量的外部镓前体源被开发用于体GAN层的不停止生长。为了提高生长过程的重复性，采用了真空室和干燥原位生长室清洁技术。用该反应器生长了直径为50 mm的独立GAN晶体。
2019-12-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ferromagnetism in (In,Mn)As alloy thin films grown by metalorganic vapor phase epitaxy
研究了In_（1-x）Mn_xAs薄膜的铁磁特性。室温铁磁秩序观察到名义上的单相薄膜与x = 0.01-0.10。磁化强度测量表明，这些In 1-xMnxAs样品的居里温度为333 K。居里温度与Mn浓度无关。随温度变化的磁化强度的大小的饱和磁化强度和微观结构的数据表明，在单相薄膜的高温铁磁性的来源是不属于MnAs纳米沉淀。高的转变温度归因于近邻Mn对的存在。
2003-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Single-crystal field-effect transistors based on copper phthalocyanine
采用物理气相传输法生长了酞菁铜单晶，并在其表面制备了场效应晶体管。这些FET用作p沟道累积模式器件。得到了高达1 cm 2/Vs的载流子迁移率与低场效应阈值的组合。这些显著的FET特性以及Cu-Pc的高度稳定的化学性质使其成为器件应用的有吸引力的候选者。
2004-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Non-polar (11-20) InGaN quantum dots with short exciton lifetimes grown by metal-organic vapor phase epitaxy
我们报告的非极性a-平面InGaN量子点（QD）的光学特性的金属有机气相外延生长使用短氮退火处理在生长温度。在8 K温度下，通过阴极发光实现了量子点的空间和光谱映射。量子点的显微光致发光研究揭示了分辨率有限的尖锐峰，在4.2 K时具有1 meV的典型线宽。时间分辨光致发光研究表明，这些量子点中的激子具有538 ps的典型寿命，比c-平面量子点的寿命短得多，这是内部电场显著抑制的有力证据。
2013-05-24 cond-mat.mtrl-sci
CdTe and CdZnTe Crystal Growth and Production of Gamma Radiation Detectors
采用镉蒸气压控制的Bridgman法生长CdTe和CdZnTe晶体，用于生产半导体γ辐射探测器。晶体是高度施主掺杂的并且是高度导电的。在碲蒸气中退火，将它们转化为高电阻和对伽马辐射高敏感性的高度补偿状态。N型探测器配备有欧姆接触，并且在正接触周围有接地保护环，对空穴捕获不敏感。通过掺杂水平进行的电导率控制通过电子寿命和电阻之间的权衡来优化检测器操作。给出了单个探测器和探测器阵列的伽玛能谱。探测器优化和伽马探测机制进行了讨论。
2016-12-30 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Si- and C-Induced Modifications in Vapor-Solid-Grown InGaAs Nanowires: From Crystal Structure to Carrier Dynamics
Walter Schottky Institute, TUM School of Natural Sciences, Technical University of Munich（沃尔特·肖特基研究所，慕尼黑工业大学自然科学学院）；Institute of Physics and Astronomy, Technical University Berlin（柏林工业大学物理与天文研究所）
本研究通过分子束外延生长Si和C掺杂InGaAs纳米线，发现C掺杂提高长径比和晶体质量但降低发光效率，并揭示了掺杂对载流子动力学的影响。
2026-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Syntheses of a heterogeneous catalysts using vapor phase self-assembly
第一种气相自组装表面异质催化结构是由钴5，10，15，20-四（4-氨基苯基）-21H，23H-卟啉通过酰亚胺键构建而成。这种多相催化剂具有基本的热稳定性和时间稳定性，以及在有机底物的氧化过程中的催化活性。
2005-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
A Versatile Apparatus for Measuring the Growth Rates of Small Ice Prisms from the Vapor Phase
我描述了一个适应性强的装置，用于精确测量从水蒸气中生长的多面冰棱柱作为温度、过饱和度和背景气压的函数。我还描述了模拟生长数据的程序，以理清各种物理效应，更好地理解系统误差和测量不确定性。通过在广泛的环境条件下进行精确的冰生长测量，该装置非常适合于研究冰/蒸汽界面处的分子附着动力学，这是理解和模拟雪晶体生长动力学所需要的。
2019-12-19 cond-mat.mtrl-sci physics.ao-ph
Lithium niobate waveguides with high-index contrast and preserved nonlinearity fabricated by High Vacuum Vapor-phase Proton Exchange
采用高真空气相质子交换（HiVac-VPE）工艺，在LiNbO_3介质中制备出了高约束、非线性系数和传输损耗均不降低的波导。折射率对比度，折射率分布，非线性和晶体相仔细研究。折射率分布的原始分析表明，波导包含子层，其深度取决于交换持续时间。研究了高真空真空度真空包埋波导通道波导在通信波段的传输特性、传输损耗和二次谐波响应。结果表明，HVAC-VPE是在LN晶体中制备高效非线性光子集成电路的非常有前途的技术。
2019-09-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Single-run determination of the saturation vapor pressure and enthalpy of vaporization/sublimation of a substance undergoing successive solid-solid and solid-liquid phase transitions: the case of $N$-methyl acetamide
Aarhus University（奥胡斯大学）
本研究通过单次运行测量N-甲基乙酰胺在不同温度下的饱和蒸汽压及相变焓，揭示其固-固和固-液相变过程中的热力学特性。
2026-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
