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

4.2. Фториды редкоземельных элементов

В качестве активных кристаллов ОКГ используют фториды лантана и церия: Оба соединения кристаллизуются в гексагональной слоистой решетке . Тип Пространственная группа . Каждый катион окружен одиннадцатью ионами фтора; каждый ион тремя катионами (рис. 4.11).

В этой структуре атомы фтора образуют волнистые слои с двух сторон среднего плоского слоя, состоящего из ионов в виде шестичленных колец.

Физико-химические и термодинамические свойства фторидов редкоземельных элементов приведены в табл. 4.4 и 4.5.

Исходные фториды редкоземельных элементов приготавливают фторированием окислов при 800°С безводным

фтористым водородом по реакции

Процесс фторирования весьма длительный. Например, для перевода во фторид окиси требуется Полученный порошкообразный продукт сплавляют в графитовой печи в атмосфере фтористого водорода.

Рис. 4.11. Структура

Этот плавленый поликристалл служит исходным материалом для выращивания монокристалла.

Выращивание кристаллов методом Стокбаргера. Рост кристаллов проводят в графитовой печи и в графитовых тиглях (иногда многоканальных). Температурный градиент в печи перпендикулярно фронту кристаллизации составляет 20—40 град/см. Тигель с исходным материалом нагревают в атмосфере сухого гелия до температуры на 50° выше точки плавления. Затем через тигель пропускают поток фтористого водорода со скоростью Скорость опускания тигля в зависимости от диаметра кристалла составляет Отжиг кристаллов после выращивания производят в той же печи. При этом поток фтористого водорода прекращается после снижения температуры тигля до после чего охлаждение продолжается со скоростью до комнатной температуры. Таким образом

(кликните для просмотра скана)

выращены свободные от напряжений кристаллы легированные неодимом до 1—2%. Кристаллы фторида лантана прозрачны в области от 0,14 до 12 мкм, а фториды церия — от 0,3 до 9,5 мкм.

Выращивание кристаллов по методу Чохральского производят из расплава в иридиевых или графитовых тиглях. Скорость вытягивания кристаллов составляет Процесс проводится во фторирующей среде или в потоке гелия, не содержащего следов кислорода и влаги.

Вследствие близости структурных и физико-химических свойств фторидов лантана, церия и неодима распределение неодима в кристаллах однородно по оптическим центрам одной структуры. Уровень легирования активатором (празеодимом, неодимом, эрбием) в кристаллах, применяемых в ОКГ, обычно составляет от

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление