红外非线性光学晶体AgGaGe 5 Se 12 的制备及其性能研究
发布时间：2020-12-25 11:28
AgGaGe5Se12是一种优良的红外非线性光学晶体,具有透光范围宽(0.63～16μm)、非线性系数大(d31=30pm/V)、抗激光损伤阈值高(225MW/cm2)等优点,有望采用成熟的Nd:YAG@1.064 μm固体激光器泵浦,输出8～14μμm远红外激光,满足军事、民用等众多等领域应用需求。然而,AgGaGe5Se12晶体的制备存在以下困难:(1)常用的单温区法和双温区法难以合成高纯单相多晶;(2)非同成分的挥发分解以及成分偏析等问题,导致生长的单晶缺陷多,结晶质量差。针对上述困难,本论文工作开展以下几个方面的研究:(1)探索新型合成方法,采用了高压辅助法合成多晶的新思路,解决了石英坩埚爆炸和组分化学计量比偏离的问题,单次合成了近化学计量比的高纯、单相多晶300g。(2)采用籽晶辅助竖式布里奇曼法的生长方案,通过多次实验,掌握了单晶生长的升降温速率和恒温时长等关键控制参数,生长出了尺寸为Φ20mm×100mm完整无开裂的单晶棒。对单晶结构、单晶成分、单晶化学性质进行了检测,得出了生长的单晶结晶质量高、均匀性好、热稳定性高;对厚度为2.8mm未镀膜晶体进行了透过率的测试,获得了...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３本实验室生长的部分红外非线性晶体??
布里奇曼法是通过坩埚的下降，坩埚中的原料从熔体转变为晶体的过程，因??此也称为坩埚下降法，是美国物理学家Ｂｒｉｄｇｅｍａｎ于１９２５年提出［５２］，后来由??Ｓｔｏｃｋｂａｒｇｅｒ进行改善是一种常用的晶体生长方法。生长装置如图２－３所示，??可以看到，一般情况下为三段（加热段、梯度段和冷却段）管式结构，加热器件??可以选用电阻炉或高频炉，在生长过程中，要通过温度控制保持加热段温度在晶??体熔点以上，冷却段温度在熔点以下，且中间梯度段形成均匀分布梯度温场。实??验流程为：将装有籽晶、合成原料的石英坩埚平整安放到生长炉的加热段，根据??不同生长晶体，设置好控温程序以及坩埚下降速度，当装置开始工作时，原料在??加热段被加热熔融，获得均匀的过热熔体，然后通过炉体的运动或者坩锅的移动??使坩埚匀速缓慢移向冷却段，这时熔体就会在过冷度的趋势下在固液界面处逐渐??凝固结晶。??Ｚ??＃?Ｉ??ｌｌｉ＞＊
坩埚?＾??图２－２提拉法晶体生长示意图??（２）布里奇曼法??布里奇曼法是通过坩埚的下降，坩埚中的原料从熔体转变为晶体的过程，因??此也称为坩埚下降法，是美国物理学家Ｂｒｉｄｇｅｍａｎ于１９２５年提出［５２］，后来由??Ｓｔｏｃｋｂａｒｇｅｒ进行改善是一种常用的晶体生长方法。生长装置如图２－３所示，??可以看到，一般情况下为三段（加热段、梯度段和冷却段）管式结构，加热器件??可以选用电阻炉或高频炉，在生长过程中，要通过温度控制保持加热段温度在晶??体熔点以上，冷却段温度在熔点以下，且中间梯度段形成均匀分布梯度温场。实??验流程为：将装有籽晶、合成原料的石英坩埚平整安放到生长炉的加热段，根据??不同生长晶体
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型红外非线性光学晶体探索取得新进展[J]. 周慧敏,吴立明. 科学通报. 2019(09)
[2]8～12μm长波红外非线性晶体研究进展[J]. 王振友,吴海信. 人工晶体学报. 2019(01)
[3]中远红外非线性光学晶体研究进展[J]. 贾宁,王善朋,陶绪堂. 物理学报. 2018(24)
[4]高压熔体法生长高质量CdSe单晶[J]. 陈诗静,黄昌保,倪友保,吴海信,王振友. 硅酸盐学报. 2018(04)
[5]红外对抗技术[J]. 邱丽娟. 中国战略新兴产业. 2017(32)
[6]部分硫/硒(S/Se)红外非线性晶体原料的快速合成方法研究[J]. 倪友保,戚鸣,吴海信,黄昌保,王振友,张春丽. 人工晶体学报. 2016(04)
[7]磷锗锌晶体生长技术研究进展[J]. 赵欣,朱世富,李梦. 半导体技术. 2016(04)
[8]医用红外线热成像技术的物理学原理探析[J]. 刘丽娟. 科技展望. 2016(05)
[9]定向红外对抗系统与技术的发展[J]. 范晋祥,李亮,李文军. 红外与激光工程. 2015(03)
[10]远红外在生物医学临床上的应用及其作用机制[J]. 王阳,水珊珊,王霞. 科技导报. 2014(30)
博士论文
[1]若干新型中红外波段二阶非线性光学晶体材料的探索[D]. 黄印.武汉大学 2014
[2]几种重要的红外光学晶体的生长及性能研究[D]. 杨永娟.山东大学 2012
硕士论文
[1]长波红外晶体CdSe的高压熔体法生长[D]. 陈诗静.中国科学技术大学 2018
[2]CdSiP2晶体中缺陷与光学性质关系的第一性原理研究[D]. 王慈.山东大学 2017
[3]长波红外非线性光学晶体CdSe的生长及其性能研究[D]. 张春丽.中国科学技术大学 2017
[4]新型非线性光学晶体RbBe2BO3F2的非线性光学特性研究[D]. 孙睿.北京工业大学 2013
[5]缺陷黄铜矿半导体AⅡB2ⅢC4Ⅵ电子结构和光学性质的理论研究[D]. 郭永亮.河南师范大学 2013
[6]非线性光学晶体AgGaS2/AgGaSe2用于差频产生中红外波长[D]. 宋玥.北京工业大学 2008
本文编号：2937559
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３本实验室生长的部分红外非线性晶体??
布里奇曼法是通过坩埚的下降，坩埚中的原料从熔体转变为晶体的过程，因??此也称为坩埚下降法，是美国物理学家Ｂｒｉｄｇｅｍａｎ于１９２５年提出［５２］，后来由??Ｓｔｏｃｋｂａｒｇｅｒ进行改善是一种常用的晶体生长方法。生长装置如图２－３所示，??可以看到，一般情况下为三段（加热段、梯度段和冷却段）管式结构，加热器件??可以选用电阻炉或高频炉，在生长过程中，要通过温度控制保持加热段温度在晶??体熔点以上，冷却段温度在熔点以下，且中间梯度段形成均匀分布梯度温场。实??验流程为：将装有籽晶、合成原料的石英坩埚平整安放到生长炉的加热段，根据??不同生长晶体，设置好控温程序以及坩埚下降速度，当装置开始工作时，原料在??加热段被加热熔融，获得均匀的过热熔体，然后通过炉体的运动或者坩锅的移动??使坩埚匀速缓慢移向冷却段，这时熔体就会在过冷度的趋势下在固液界面处逐渐??凝固结晶。??Ｚ??＃?Ｉ??ｌｌｉ＞＊
坩埚?＾??图２－２提拉法晶体生长示意图??（２）布里奇曼法??布里奇曼法是通过坩埚的下降，坩埚中的原料从熔体转变为晶体的过程，因??此也称为坩埚下降法，是美国物理学家Ｂｒｉｄｇｅｍａｎ于１９２５年提出［５２］，后来由??Ｓｔｏｃｋｂａｒｇｅｒ进行改善是一种常用的晶体生长方法。生长装置如图２－３所示，??可以看到，一般情况下为三段（加热段、梯度段和冷却段）管式结构，加热器件??可以选用电阻炉或高频炉，在生长过程中，要通过温度控制保持加热段温度在晶??体熔点以上，冷却段温度在熔点以下，且中间梯度段形成均匀分布梯度温场。实??验流程为：将装有籽晶、合成原料的石英坩埚平整安放到生长炉的加热段，根据??不同生长晶体
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型红外非线性光学晶体探索取得新进展[J]. 周慧敏,吴立明. 科学通报. 2019(09)
[2]8～12μm长波红外非线性晶体研究进展[J]. 王振友,吴海信. 人工晶体学报. 2019(01)
[3]中远红外非线性光学晶体研究进展[J]. 贾宁,王善朋,陶绪堂. 物理学报. 2018(24)
[4]高压熔体法生长高质量CdSe单晶[J]. 陈诗静,黄昌保,倪友保,吴海信,王振友. 硅酸盐学报. 2018(04)
[5]红外对抗技术[J]. 邱丽娟. 中国战略新兴产业. 2017(32)
[6]部分硫/硒(S/Se)红外非线性晶体原料的快速合成方法研究[J]. 倪友保,戚鸣,吴海信,黄昌保,王振友,张春丽. 人工晶体学报. 2016(04)
[7]磷锗锌晶体生长技术研究进展[J]. 赵欣,朱世富,李梦. 半导体技术. 2016(04)
[8]医用红外线热成像技术的物理学原理探析[J]. 刘丽娟. 科技展望. 2016(05)
[9]定向红外对抗系统与技术的发展[J]. 范晋祥,李亮,李文军. 红外与激光工程. 2015(03)
[10]远红外在生物医学临床上的应用及其作用机制[J]. 王阳,水珊珊,王霞. 科技导报. 2014(30)
博士论文
[1]若干新型中红外波段二阶非线性光学晶体材料的探索[D]. 黄印.武汉大学 2014
[2]几种重要的红外光学晶体的生长及性能研究[D]. 杨永娟.山东大学 2012
硕士论文
[1]长波红外晶体CdSe的高压熔体法生长[D]. 陈诗静.中国科学技术大学 2018
[2]CdSiP2晶体中缺陷与光学性质关系的第一性原理研究[D]. 王慈.山东大学 2017
[3]长波红外非线性光学晶体CdSe的生长及其性能研究[D]. 张春丽.中国科学技术大学 2017
[4]新型非线性光学晶体RbBe2BO3F2的非线性光学特性研究[D]. 孙睿.北京工业大学 2013
[5]缺陷黄铜矿半导体AⅡB2ⅢC4Ⅵ电子结构和光学性质的理论研究[D]. 郭永亮.河南师范大学 2013
[6]非线性光学晶体AgGaS2/AgGaSe2用于差频产生中红外波长[D]. 宋玥.北京工业大学 2008
本文编号：2937559
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