Главная > Материалы квантовой электроники
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Выращивание кристаллов фторфосфата кальция [47]

Исходная шихта приготавливается смешанием моно- или дигидрофосфата кальция, карбоната кальция и фтористого кальция (флюорита). В процессе обжига

протекает одна из следующих реакций:

Неодим вводится в шихту в виде окиси вместо или Вследствие различия в валентностях ионов Nd3+ и Са2+ требуется компенсация заряда в кристалле. Методы компенсации заряда остаются теми же, т. е. используются ионы щелочных металлов, а также самокомпенсация путем образования вакансий кальция или замещения ионов ионами Не замечено никакой разницы в спектрах люминесценции или лазерных свойствах в зависимости от того, был ли заряд кристалла компенсирован ионами или самокомпенсировался. Анализ самокопенсированных кристаллов показал, что они содержат неодим в концентрации, составляющей 52% от концентрации неодима в расплаве, т. е. коэффициент вхождения равен 0,52. Химические формулы самокомпенсированных по двум различным механизмам кристаллов можно записать следующим образом:

Эти соединения образуются в четверной системе плавятся конгруэнтно, но ширина фазового поля невелика.

Выращивание монокристаллов фторфосфата кальция производят по методу Чохральского. Этим способом выращивают крупные кристаллы длиной 250 мм сравнительно высокого оптического качества.

Расплав находится в иридиевом тигле, нагреваемом от высокочастотного генератора мощностью Тигель помещен в кварцевый цилиндр, герметически уплотняемый фланцами с прокладками. Выращивание кристалла производится в атмосфере аргона. Температуру на поверхности расплава в процессе выращивания поддерживают Скорость вытягивания Скорость вращения кристалла 30—100 об/мин. Вследствие высокой вязкости расплава большая скорость вращения кристалла (что можно визуально заметить по появлению следов завихрений на поверхности

расплава) приводит к оптическим неоднородностям по оси кристалла. При меньших скоростях вращения и вытягивания количество таких неоднородностей может быть существенно снижено. Неоднородности возникают также при выращивании кристалла вдоль оси с и при резком изменении диаметра кристалла. Предполагают, что эти несовершенства связаны с вакансиями фтора.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление