水热法掺铌KTiOPO4晶体的形貌和缺陷研究-论文.pdf

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1、第41卷第6期人工晶体学报Vol_41No．62012年12月JOURNALOFSYNTHETICCRYSTALSDecember，2012水热法掺铌KTiOPO4晶体的形貌和缺陷研究覃世杰，黄凌雄，王金亮，周海涛，霍汉德，张昌龙，周卫宁(1．桂林矿产地质研究院，桂林541004；2．中国科学院福州物质结构研究所，福州350002)摘要：采用水热法在双温区加热炉中以z一切向晶片为籽晶生长了掺铌KTiOPO单晶(Nb：KTP)，得到尺寸为24．7mm×14．7mmx42．6mm的透明晶体。研究了Nb：KTP水热条件下的生长习性和宏观、微观缺陷，通过其与纯KTP的透过谱的对比

2、，对晶体质量进行了初步评估，与高质量的水热高抗灰迹KTP晶体有相当的质量。关键词：水热法；掺铌KTP晶体；形貌；缺陷中图分类号：O713．5文献标识码：A文章编号：1000-985X(2012)06—1498-04MorphologyandDefectsofHydrothermalNiobium-dopedKTiOPO4Shi-fie、HUANGLing．xiong，WANGfin—liang，ZHOUHai—tao，HUOHan．de，ZHANGChang．1ong，ZHOUWei．ning(1．GuilinResearchInstituteofGeologyforMi

3、neralResources，Guilin541004，China；2．FujianInstituteofResearchontheStructureofMatter，ChineseAcademyofSciences，Fuzhou350002，China)(Received12June2012，accepted12October2012)Abstract：Singlecrystalsofniobium—dopedKTiOPO4(Nb：KTP)havebeengrownonZ—orientedseedswithasmalladditionofNb。Ousingthehydr

4、othermaltechniqueoutofatwozonefurnace．TransparentcrystalsmeasuringuDto24．7mm×14．7mm×42．6mmwereobtained．ThehabitofthehydrothermalNb：KTPwasinvestigated．Macro．andmicro．defectsinNb：KTPwerealsostudied．OpticaltransmissionspectraofNb：KTPandpureKTPweremeasuredforevaluatingthequalityoftheNb：KTPcry

5、sta1．Keywords：hydrothermalmethod；niobium—dopedKTPcrystals；morphology；defect1引言掺铌KTP晶体(KTiNbOPO，Nb：KTP)有效地将其倍频范围拓展到蓝光波段，但是熔盐法生长的Nb：KTP存在大量缺陷而无法使用。水热法生长的纯KTP晶体在单畴I生、电导率、抗激光损伤阈值和抗灰迹等方面比熔盐法生长的晶体优异心4。。基于水热法KTP生长的经验，我们进行了Nb：KTP晶体的生长。虽然掺人了NbO，但少量的Nb：O的掺入对以水为主体的水热法生长晶体体系的粘度等参数的改变较小，因此对晶体生长的影响相比与熔

6、盐法来说就要小。而且通过水热法进行元素掺杂，比起常规的粘稠熔体状态下的掺杂，更加有利于溶质扩散，也就更加有利于元素的均一掺杂和无应力掺杂，当然也会导致掺杂效率比收稿日期：2012-06．12；修订日期：2012-10—12基金项目：国家自然科学基金(60378032)；国家高技术研究发展计划(863计划)(2006AA030110)；中小企业创新基金(05C26224501278)；广西青年科学基金(2010GXNSFB013011)；广西科技攻关(0448084)作者简介：覃世杰(1975-)，男，广西壮族自治区人，工程师。E—mail：qsj1975@sohu．cor

7、n通讯作者：张昌龙，高级工程师。E-mail：glzhchl@sina．tom第6期覃世杰等：水热法掺铌KTiOPO晶体的形貌和缺陷研究1499其他方法低，所以掺杂量一般都采用较高比例。在选择掺杂量方面，熔盐法已经做了很多工作，表明大的掺杂往往导致晶体的质量下降，也就会影响其性能，因此本文采用的是微量掺杂，以期得到质量较好的晶体。虽然水热法比熔盐法生长的Nb：KTP晶体的表观质量要好，但是其质量比较还需进行微观缺陷和光学质量的表征，本文基于水热法生长Nb：KTP的工艺研究，研究了Nb：KTP晶体的生长形貌、宏观缺陷、微观缺陷和