CaB_8O_(11)(OH)_4晶体的水热生长、表征与非线性光学效应研究

本文研究了含水硼酸盐非线性光学晶体CaB_8O_(11)(OH)_4的生长方法及其基本性质.以H_3BO_3和CaO为原料,采用水热法在280～350 ℃生长了二水八硼酸钙(CaB_8O_(11)(OH)_4),并对其进行了XRD、TG-DSC、FT-IR、SHG、透过光谱测试;从结构上分析了其产生较大非线性光学效应的原因,其粉末倍频效应相当于同等粒度KDP的1～2倍,透过率在350～750 nm达到80;.     

水热法白宝石晶体和籽晶界面研究

用分光光度计研究发现水热法白宝石晶体和籽晶界面使晶体透过率降低,用大视场偏光显微镜和原子力显微镜分析了该界面的包裹物分布以及界面的显微结构.结果表明平行于(1123)面的籽晶和生长层晶体界面包裹物含量少.界面的缺陷主要来自于晶格畸变及生长初期的温场不稳定所引起的结构缺陷,这也是引起晶体透过率下降的主要因素.     

水热法ZnO晶体特征研究

ZnO具有优良的综合性能使其成为极有前途的下一代光电材料,水热法是一种重要的生长ZnO晶体的方法.本文对水热法生长的面积约150mm2的ZnO晶体进行了报道,研究了晶体不同方向的生长速度、形貌特征和光学性能.X射线摇摆曲线表明晶体的质量较好.对于光学性质的分析表明晶体生长时加入H2O2能显著提高晶体的质量.494nm附近的发光带可能与氧空位有关.520nm的发光可能与Na或者Si所形成的杂质能级跃迁有关.     

磷氯铅矿的水热法合成工艺及特征研究

以PbCl2和LiH2PO4为原料,在420~450 ℃之间,通过调整晶体的生长周期,采用温差水热籽晶法合成了高质量大颗粒的磷氯铅矿单晶体.借助光学显微镜、X射线粉末衍射仪、扫描电镜等仪器对产物的物相、成分、形貌及内部结构进行了详细研究.结果表明:适当提高晶体生长区的温度并延长晶体生长的时间,有利于合成晶体形态好、高质量的磷氯铅矿晶体.     

水热法掺铌KTiOPO4晶体的形貌和缺陷研究

采用水热法在双温区加热炉中以Z-切向晶片为籽晶生长了掺铌KTiOPO4单晶(Nb∶KTP),得到尺寸为24.7mm×14.7 mm×42.6 mm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,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。     

水热法生长晶体新进展

本文评述了桂林矿产地质研究院在水热法生长功能晶体方面取得的一些新进展,重点介绍了KTP、ZnO、BSO、KBBF、RBBF等功能晶体的研究工作,指出了在水热法生长上述晶体时存在的问题并给出了解决办法。     

氧化锌晶体的水热法生长及性能表征

报道以块状氧化锌陶瓷为培养料,KOH、LiOH和H2O2的混合水溶液为矿化剂体系,采用水热法生长出尺寸为30mm×38mm×8mm的氧化锌晶体。氧化锌晶体 c(0001)和-c(0001)方向的生长速度分别为0.17,0.09mm/day。 c面的颜色为浅绿色,而-c面的颜色为深褐色。在室温下测得 c面的载流子浓度为104cm-3,电阻率为80Ω·cm,迁移率为100cm2/V·s。晶体(0001)面的双晶摇摆曲线的FWHM为45arc-sec。对氧化锌晶体 c面在室温条件下的光致发光谱和吸收光谱进行了测试分析。     

Nb∶KTP晶体成分、结构和拉曼光谱的研究

利用LA-ICP-MS、XRD、LRS等测试手段研究熔盐法和水热法Nb∶ KTP晶体中Nb的含量及分布、晶体结构和化学键特征峰的变化,分析Nb的进入和生长方法对Nb∶ KTP晶体结构和拉曼光谱特征的影响.研究结果表明,Nb:KTP晶体中Nb的进入量增加,K的原子数比率减小;Nb∶ KTP晶体的晶胞体积由收缩效应和扩张效应协同作用共同决定,原料配比相同时,熔盐法晶体的晶胞体积大于水热法晶体的晶胞体积,故通过晶胞体积可在一定程度上区分晶体的生长方法.Nb的进入还使PO4基团和TiO6八面体的相互作用发生变化,部分拉曼特征峰发生漂移.     

水热法和熔盐法生长的Nb: KTP晶体成分和结构研究

利用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱、X射线衍射分析、显微激光拉曼光谱等测试手段研究了掺铌磷酸钛氧钾(Nb: KTP)晶体成分对结构的影响,分析比较了水热法和熔盐法生长的Nb: KTP晶体中Nb的含量及分布特征、晶体结构和化学键特征峰的变化等.结果表明:由于Nb的影响和NbO6八面体的收缩效应,Nb: KTP晶体的轴长发生了微小变化,晶胞体积有所减小,TiO6八面体和PO4基团的拉曼特征峰有不同程度漂移,其中水热法和熔盐法Nb: KTP晶体的有效分凝系数分别为0.268和0.348.同时,研究指出在Nb: KTP晶体生长时,应确定合理的掺Nb量.     

Sc2O3对水热法生长ZnO晶体的影响

在分别添加0.1wt;,0.2wt;和0.3;wt; Sc2O3的水热体系中得到了ZnO单晶体.研究了杂质,特别是Sc对ZnO水热生长机制的影响.Sc及其在碱性溶液中形成阴离子配位中间体基团(例如Sc(OH)4)可以吸附到ZnO的(0001)和(0001)面,导致这两个极性面发生非极性生长,形成规则六棱柱的形貌.在室温下测得的电阻率和载流子浓度显示:即使所得晶体的钪含量仅有8 ～ 13 ppm,Sc掺杂ZnO仍是高导电性的,电阻率低于5.6×10-2 Ω·cm,载流子浓度在0.9～1.6×1018electrons/cm3.表征了切割自+c区和-c区的晶片的Zn面和O面的室温光致发光用于评价光学性能.