飞秒激光在KCl晶体中诱导色心

分别利用1kHz和200kHz两种重复频率的近红外飞秒激光,经过低数值孔径的物镜聚焦,空间选择性地辐照KCl晶体,在KCl晶体内部诱导出了一系列色心缺陷。通过飞秒激光辐照前后KCl晶体的吸收光谱分析,明确了飞秒激光照射后KCl晶体内部5种色心的归属,发现色心的浓度随着飞秒激光功率的升高而增长。对吸收光谱的分析表明,两种重复频率的飞秒激光所诱导的色心吸收带相应的峰值略有偏移。认为这是由高重复频率的飞秒激光的热累积效应引起的。理论分析表明,KCl晶体内部的点缺陷和高功率密度飞秒激光与KCl晶体相互作用所诱导的多光子吸收是色心形成的主要原因。     

高阻值Cd1-xZnxTe晶体的生长及其性能测试

通过适当的工艺措施,采用Bridgman法生长了直径为30mm的X射线及γ射线探测器级的Cd0.9Zn0.1Te晶锭.测试结果表明:该晶锭结晶质量良好,位错密度低,成分均匀,杂质含量低,红外透过率和电阻率都十分接近本征Cd0.9Zn0.1Te的值.并从晶体的生长特性、缺陷和杂质的角度,分析了生长高性能晶体的条件,研究了生长Cd1-xZnxTe晶体的x值与缺陷和杂质浓度之间的关系.     

氯化钾(KCl)晶体保护膜的研制

氯化钾(KCl)晶体原料来源丰富,价格便宜,从可见到中红外波段范围内都有很高的透过率(T>90%)。因而在红外和激光技术中被广泛地用来制作透镜、平晶、窗口等光学元件。但其防潮问题国内一直没有解决好。为了防止氯化钾晶体表面潮解,我们采用了真空蒸发法在晶体光学表面镀上一层具有宽阔透明区、不溶于水、化学稳定性好的聚全氟乙丙烯(F_(46))或3M 氟树脂保护膜。这两种有机氟保护膜从2.5μ至16μ波段范围内的透过率可达90%以上。我们在真空蒸发制备 F_(46)或3M 有机氟保护膜时作了几种加热方法的对比实验,确定了用钨丝在石英舟外部绕成螺线管间接加热法,此种加热法能实现周围同时加热的效果,膜料易蒸发。     

色心激光材料——掺杂KCl单晶的研制

用引上法生长了掺锂KCl色心激光晶体,获得尺寸为φ25×100毫米的单晶,晶体中锂原子的含量可控制在10~(-3)～10~(-2)％(重量比)之间。测定了三种掺杂KCl单晶X-射线辐照后的吸收光谱。     

高阻值Cd_(1-x)Zn_xTe晶体的生长及其性能测试

通过适当的工艺措施,采用Bridgman法生长了直径为30mm的X射线及γ射线探测器级的Cd0 9Zn0 1Te晶锭.测试结果表明:该晶锭结晶质量良好,位错密度低,成分均匀,杂质含量低,红外透过率和电阻率都十分接近本征Cd0 9Zn0 1Te的值.并从晶体的生长特性、缺陷和杂质的角度,分析了生长高性能晶体的条件,研究了生长Cd1-xZnxTe晶体的x值与缺陷和杂质浓度之间的关系     

生长MCT晶体的改进型Bridgman方法：ACRT—B

本文介绍一种经改进的采用加速坩埚旋转技术的Bridgman方法(ACRT-B)及ACRT-B用于生长MCT晶体得到的重要结果。与传统Bridgman方法生长的晶体相比,ACRT-B生长的晶体的径向组份均匀性得到很大改善;有用组份的晶片较多;晶体的结晶度好;主晶粒数目减少。ACRT-B工艺中,影响晶体质量最重要的旋转参数是最大旋转速率,而保持在最大旋转速率的时间和停止时间及反向旋转对结果的影响都很小。     

高阻值Cd1-xZnxTe晶体的生长及其性能测试

通过适当的工艺措施，采用Bridgman法生长了直径为30mm的X射线及γ射线探测器级的Cd.9Zn0．1Te晶锭．测试结果表明：该晶锭结晶质量良好，位错密度低，成分均匀，杂质含量低，红外透过率和电阻率都十分接近本征Cd.9Zn0．1Te的值．并从晶体的生长特性、缺陷和杂质的角度，分析了生长高性能晶体的条件，研究了生长Cdl-xZnxTe晶体的x值与缺陷和杂质浓度之间的关系．     

大直径MCT晶体的双晶衍射回摆曲线测量

采用加压改进Bridgman法生长出大直径(φ＝40 mm)MCT晶体.对所生长的晶体进行了双晶衍射回摆曲线测量,所测量样品的双晶衍射回摆曲线的半峰宽最小值为14.4″～16.2″.测试结果表明:大直径MCT晶体质量优良,具有较好的结构完整性.     

CdTe晶体中Te淀积物的特性

用俄歇能谱、X射线衍射和喇曼光谱说明CdTe晶体中Te淀积物的特性。X射线衍射的结果表明:用Bridgman法生长的CdTe晶体中淀积的Te与高压下的单体Te有相同的结构形态。用俄歇和喇曼微探针光谱研究,进一步确定CdTe中的Te淀积物和验明Te淀积物的对称性。     

0.5～22μm宽光谱ZnSe单晶窗口制备

采用电阻加热水平物理输运法对生长ZnSe晶体的原料进行提纯,使其纯度达到5N(99.999%).利用Bridgman单晶生长方式生长ZnSe晶体,所得晶体尺寸为φ35 mm×100 mm.在对晶体性能进行分析后,寸晶体进行切割、研磨、抛光,获得粗糙度为光学四级的晶体器件.晶体抛光后未镀膜,在0.5～22μm的波艮范围,平均透过率达到60%以上.晶体镀膜后,在波长为10.6μm处的透过率可达98%以上.     

高透过低吸收KCl单晶生长

本文介绍一种生长卤化物单晶的方法——注入式反应气氛下降法(称IRABP法).采用该法已获得φ75×75的优质 KCl单晶。用10.6μmCO_2激光量热卡计测量单晶的体吸收系数β_(10.6■1～2×10~(-4)cm~(-1)。讨论各种工艺参数对晶体质量的影响。     

大直径HgCdTe晶体的结构缺陷分析

用加压-改进Bridgman法生长的大直径HgCdTe(φ=40mm)晶体,通过X射线形貌技术分析表明,晶体结构包含有大量的亚晶粒,同时在晶片中观察到夹杂、位错、应力区等结构缺陷.结合X射线双晶衍射回摆曲线分析表明,亚晶粒和测试晶面间的取向差约为40\     

高温热管MCT晶体材料生长炉

介绍了同轴径向传热的高温热管结构、工作原理及其传热特性。根据这种高温热管的传热特性 ,结合Bridgman晶体生长法 ,研制了碲镉汞 (MCT)晶体材料生长炉 ,并利用该热管炉生长出了合格的 MCT晶体材料试样。     

K元素对CdS晶体光学及电学性能的影响

采用物理气相输运(PVT)法生长了直径为50 mm的K掺杂CdS晶体,对掺杂和未掺杂的CdS晶片进行显微观察、二次离子质谱(SIMS)成分分析、红外光谱透过率以及霍尔效应测试,研究了K元素掺杂对CdS晶体光学及电学性能的影响.生长时用KCl进行掺杂.显微观察显示,掺杂KCl后CdS晶体的微观形貌没有明显变化;SIMS成分测试表明,晶体中引入的杂质主要是K元素,而Cl元素未掺入晶体中.红外光谱透过率发现掺杂K元素的CdS晶体相比于未掺杂晶体,不仅在波长为2.5～ 10 μm内红外透过率显著下降,而且在波长为10μm以上时红外透过率甚至低于15％.另外,K元素掺杂CdS晶体电学性能也发生变化,晶体迁移率也由未掺杂的318 cm2/ (V·s)下降为146 cm2/ (V·s).     

用RAP法生长KCl和NaCl晶体中的几个问题

本文讨论RAP法生长KCl和NaCl过程中常出现的坩埚炸裂和晶体炸裂,成核率与原料纯度的关系,并对析炭和气路堵塞问题做初步的探讨。     

稳定生长高透过大尺寸KCl单晶

上海光机所第八研究室,在用反应气氛法提纯KCI原料的基础上,通过对各种工艺参数(炉内装置、温度梯度、生长速度、气氛条件等)的控制和改进,已稳定生长出φ80×80mm以上的大块单晶.晶体的吸收系数(10.6μm)小于3×10~(-4)cm~(-1),接近国外最高水平.作为CO_2激光输出窗口,通过2kW以上的高功率激光,晶体窗口未见任何损伤.为提高KCl材料的激光破坏阈值,该室还进行了KCl单晶的热煅实验.摸索了热煅模具、煅压压力与温度、保压和退火时间等工艺条件,获得了晶粒度均匀的多晶片,热压多晶的抗折强度比单晶提高了4倍以上.     

固液界面附近CdZnTe晶体组份分布及X-Ray测试

利用对垂直布里奇曼Bridgman法生长中的Cd1-xZnxTe晶体停电自然降温的方法获得了具有不同凝固速率的同一块单晶样品.通过红外透射光谱测量方法对停电自然降温前后的单晶区域进行比较,结果显示：停电自然降温后,在固液界面附近存在一个明显的组份过度区,正常凝固的晶体组份分布比较均匀,而快速凝固的结晶区域轴向组份分布梯度较大,同时,通过X-Ray测试结果进一步准确判断固液界面的位置.     

Cd1-xZnxTe晶体中由本征缺陷引起的导电类型转变界面研究

在富Te生长条件下,采用垂直布里奇曼法（vertical Bridgman method, VB）生长的部分碲锌镉（Cd_1-xZn_xTe, CZT）晶体内存在导电类型转变界面。为深入探讨碲锌镉晶体导电类型转变界面形成的原因,结合晶体导电类型和红外光谱透过率的测试结果与第一性原理的理论计算进行分析,结果表明,碲锌镉晶体内的导电类型转变界面是晶体生长过程中形成的Cd空位（V_Cd）缺陷与Cd间隙（Cd_i）缺陷导致的。在富Te条件的生长过程中,Cd空位缺陷易于形成,碲锌镉晶体材料中含有大量的Cd空位缺陷,材料的导电型为p型。在晶体生长结束阶段的降温过程中,Cd原子会扩散至碲锌镉晶体中,促进了Cd间隙缺陷的形成,在碲锌镉晶体材料中形成Cd间隙缺陷,导致晶体材料的导电性转变为n型。     

弛豫铁电单晶PZNT91/9的生长与畴结构研究

采用熔剂-坩埚下降法生长了91%Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-9%PbTiO3(PZNT91/9)(摩尔分数)弛豫铁电单晶,PbO助熔剂摩尔分数控制在50%左右。所得晶体被PbO助熔剂包裹,将其浸泡在热HNO3中1～2天即可除去PbO。晶体呈浅黄色,具有明显的结晶学生长面。晶体沿(001)面切出数片,晶片质量明显好于通气Bridgman法生长的PZNT单晶。偏光显微镜可观察到71°、90°、180°畴或微畴区。晶片极化条件为:垂直于C面施加1kV/mm的电场并保持10～15min。     

新型稀磁半导体Cd1-xMnxIn2Te4的光学和磁学性能

采用垂直Bridgman法制备出了x＝0.1、0.22和0.4的Cd1-xMnxIn2Te4晶体.采用红外透射光谱法研究了晶体的红外光学特性.用超导量子磁强计测量了样品在温度范围5～300K和磁场强度范围0～5T内的磁化强度.在中红外波段透过率曲线变化很小.随着x的增加Cd1-xMnxIn2Te4的光学带隙移向高能端.磁化率倒数χ-1与温度T的关系曲线在高温区服从居里-万斯定律,在低温下x≥0.22时向下偏离该定律.与具有相同Mn2+浓度的Cd1-xMnxTe晶体相比Cd1-xMnxIn2Te4晶体的交换积分常数较小.