硅碳棒之前必須進行極化處理
2023-02-25 11:34:28 點擊：
硅碳棒的旋轉(zhuǎn)起到攪拌的作用，進一步使原料混合均勻，并同時影響熔體中的傳質(zhì)和傳熱。轉(zhuǎn)速的快慢直接影響固液界面的形狀，平坦的固液界面是生長優(yōu)質(zhì)擔酸鏗硅碳棒的重要條件，旋轉(zhuǎn)速度快，則固液界面變凹;旋轉(zhuǎn)速度慢，則固液界面變凸。為了保證硅碳棒在平坦的固液界面下生長，生長40mm硅碳棒的合適的旋轉(zhuǎn)速度為12-20r/min。生長20mm硅碳棒的旋轉(zhuǎn)速度為20-30r/min。
以上溫度梯度，生長速度和旋轉(zhuǎn)速度等各參數(shù)相互合理配合，生長出的LiTa03硅碳棒無宏觀缺陷。
LiTaO:是鐵電體，其居里點為650℃，剛生長出的硅碳棒是多疇的，為使LiTaO:硅碳棒有良好的光學性能，在使用硅碳棒之前必須進行極化處理，使多疇硅碳棒變?yōu)閱萎牴杼及?。極化工藝如下:
(1)將硅碳棒面清洗干凈，涂上金漿，置于馬福爐中加熱到350℃，保溫1-2h，讓金還原后升溫到750℃，將金膜燒結(jié)，得到導電性良好的電極。
(2)將硅碳棒連同鉑片置于馬福爐中，加熱到750 ℃，并施加極化電場，極化電壓為10 -15V/cm, lOmin后以50--6o℃/h的速度帶電場降至室溫。
(3)將極化后的硅碳棒切片，放入HF : HN03 -1: 2的腐蝕液中，于沸點(110 ℃)下腐蝕數(shù)分鐘。清洗干燥后，在金相顯微鏡下觀察疇結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)硅碳棒的負端有三角形腐蝕丘，而正端腐蝕較輕，證明硅碳棒極化完全。
用可見與紅外分光光度計，測量了LiTa03硅碳棒的透過率，硅碳棒通光長度為lOmm,測試結(jié)果如圖2所示。在0. 45-V 1. Oem波長范圍內(nèi)，硅碳棒的透過率基本不變，可達77%左右(未扣除反射損失)，若考慮硅碳棒前后二表面的反射，LiTaO，硅碳棒的實際透過率可達98000。
雙折射是各向異性硅碳棒，如LiTa03 ,LiNb03等的特性之一，通過對硅碳棒某一方向上單位距離內(nèi)雙折射率(no n)的變化，即雙折射梯度的測量，可以反映出硅碳棒的光學均勻性。
采用偏光干涉光強自動逐點掃描法測試了LiTaO,硅碳棒的雙折射梯度。實驗所用光源為一穩(wěn)頻He-Ne激光器，輸出波長為632. 8nm，硅碳棒樣品尺寸為xX yXz=4. 5X4.7X50mm，分別沿x面和y面進行掃描，硅碳棒通光方向垂直于z軸，測試結(jié)果見表1 o LiTa03硅碳棒的雙折射梯度均在10-5 (cm)數(shù)量級，光學均勻性很高，完全能夠滿足集成光學和非線性光學器件的要求。zsrider.com
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