Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Блистанов А.А. -> "Кристаллы квантовой и нелинейной оптики" -> 128

Кристаллы квантовой и нелинейной оптики - Блистанов А.А.

Блистанов А.А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики — М.: МИСИС, 2000. — 432 c.
ISBN 5-87623-065--0
Скачать (прямая ссылка): kristllikvantovoynelineynoyfiziki2000.djvu
Предыдущая << 1 .. 122 123 124 125 126 127 < 128 > 129 130 131 132 133 134 .. 164 >> Следующая

П
Рис. 16.9. Дисперсия оптической активности парателлурнта при Т = 20 °С (а) и показателей преломления (6)
347
16.3.2. Выращивание парателлурита
Для выращивания парателлурита используется метод Чохральского. Шихтой служит диоксид теллура чистотой не менее 99,98 %. Шихта наплавляется в платиновый тигель. Для понижения осевого температурного градиента при выращивании применяется платиновый экран. Из-за большой упругости паров ТеСЬ внутренние поверхности теплового узла и ростовой камеры покрываются белым налетом. Скорость вытягивания ТеОгможет достигать (1,5...2) мм/ч. Температурный градиент над поверхностью расплава не должен превышать 80 град/см, так как повышение его приводит к растрескиванию кристалла и включению газовых пузырей.
Влияние условий кристаллизации на образование газовых пузырей при выращивании парателлурита рассмотрено в работе [30]. Количество газовых пузырей уменьшается при снижении скорости вытягивания кристалла. Кривизна фронта кристаллизации определяется конвекционными потоками расплава. Предполагается, что при индукционном нагреве конвекционные потоки, определяемые термическим градиентом, являются основными при отсутствии вращения или при малых скоростях вращения. В результате поток идет от стенок тигля к центру и далее к дну тигля. При больших скоростях вращения из-за центробежных сил возникают потоки от центра к периферии и фронт кристаллизации выгибается в сторону кристалла.
Согласно Тэйлору [16], распределение давления вдоль поверхности фронта кристаллизации в радиальном направлении описывается выражением
Р(г) = р0+^раг, (16.4)
где р - давление;
р плотность жидкости;
а - центробежное ускорение;
г - радиус кристалла.
Минимум давления на оси вращения ро, так же как и изменение температуры расплава, может приводить к пересыщению его газом. При низких скоростях вращения потоки расплава направлены от стенок тигля к центру и растворенные газы могут достигать пересыщения в центральных областях, образовывать пузыри и захватываться центральной частью кристалла. При высоких скоростях вращения радиальные потоки, наоборот, идут от центра к периферии, вынося газовые пузыри на поверхность расплава и снижая тем самым вероятность захвата пузырей кристаллом. Оптимальным для выращивания кристаллов оптического качества является вращение затравки со скоростью 40-50 об/мин. Оптимальная скорость вращения должна
348
[110]
Рис. 16.10. Риски на поверхности були парателлурита, отмечающие выход на поверхность направлений <100>. Положение рисок на поверхности отмечено треугольниками. Направление роста:
а - в направлении <001 >; 6 - в направлении < 110>
обеспечивать слабовыпуклую форму фронта кристаллизации. Замечено, что скорость вращения, при которой происходит обращение формы фронта кристаллизации (переход от вогнутой к выпуклой), зависит от чистоты сырья [10], которая влияет на вязкость расплава и, следовательно, на формирование потоков в нем.
Кристаллы, выращенные методом Чохральского, обладают характерными особенностями внешней формы: при выращивании кристалла вдоль оси с [001], являющейся оптической осью, проявляется стремление кристалла ограняться гранями призмы {110}. В результате на цилиндрической поверхности кристалла образуются риски (рис. 16.10), отмечающие выход на поверхность направлений <100>.
Из-за анизотропии скорости роста по направлениям <110> и <001 > (скорость роста по направлению<110> гораздо ниже, чем по направлению <001 >) области кристалла, разделенные рисками на цилиндрической поверхности, оказываются слаборазориентированны-ми. Между ними возникают малоугловые границы. Это сказывается на радиальном распределении примесей и, следовательно, на оптической однородности кристалла.
16.3.3. Дефекты структуры парателлурита
Точечные дефекты. Основными точечными дефектами в кристаллах парателлурита являются дефекты в анионной подрешетке с участием вакансий кислорода. При облучении электронами с энергией 3,5 МЭв в ТеОг были обнаружены парамагнитные центры (V0)+ [17] и парные парамагнитные центры (У0)г [18]. Структура этих центров показана на рис. 16.11. Кроме вакансионных центров в ТеОг под действием ра-
349
1
Рис. 16.11. Структура парамагнитных центров в парателлурите [18]: а - центры (V„)+; 6 - парные центры (Уо)г
диации могут образовываться центры типа О'. Как показано в [38], эти центры не находятся в регулярных узлах кислородной решетки, а образуют внедрения Ор которые присоединяются к структурным цепочкам Те - О - Те. В результате возникают парные кислородные центры (О2- - 0~).
Дислокации. После выращивания кристаллов и пластической деформации дислокации в ТеОг выявлялись методом избирательного травления в растворе 15 % NaOH при комнатной температуре и исследовались методами лазерной томографии и рентгеновской топографии [19]. Пластичность TeCh наблюдается при Г > 500 °С и является термически активируемой (рис. 16.12). Системы скольжения в
этих кристаллах - <100> (001), < 1 То > {110}, <110> {010}. Наиболее легкое скольжение происходит по плоскости (001).
Характеристикой, наиболее чувствительной к качеству кристаллов, является затухание звука. Присутствие дислокаций в кристаллах парателлурнта влияет на затухание звуковых волн. Затухание звука повышается при возрастании плотности дислокаций в процессе выращивания кристаллов [19] и в результате пластической деформации [20] (см. рис. 16.13). Затухание упругих волн в TeCh не может бьггь вызвано движением дислокаций по механизмам Гранато - Люке или Бордони, так как барьер Пайерлса в ТеСЬ достаточно высок. Экспериментально это предположение подтверждается влиянием дислокации на затухание продольных акустических волн, распространяющихся вдоль [001], в кристаллах, содержащих дислокации в плоскостях (001). Эти продольные волны не создают сдвиговых напряжений в плоскостях (001) и не могут вызвать движения дислокаций, опреде-
Предыдущая << 1 .. 122 123 124 125 126 127 < 128 > 129 130 131 132 133 134 .. 164 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed