坩埚下降法生长的LiNbO3,Fe:LiNbO3,Zn:Fe:LiNbO3单晶的吸收光谱特性

摘要

用紫外可见光谱(UV/Visible spectra)测试并研究了坩埚下降法生长的LiNbO3、Fe:LiNbO3,以及Zn:Fe:LiNbO3晶体的吸收特性.分析了产生这些吸收特性的原因以及与工艺生长方法的内在联系.研究结果表明:LiNbO3单晶沿晶体生长方向,其紫外吸收边向长波方向移动,且在350～450 nm波段的吸收也逐渐增大,这是由于Li的分凝与挥发,逐渐产生缺锂所造成的;在Fe:LiNbO3单晶中观察到Fe2+离子在480 nm附近的特征吸收峰,并发现沿生长方向,Fe2+离子的浓度逐渐增加,这与提拉法生长得到的晶体不同;在Fe:LiNbO3单晶中掺人质量分数为1.7%ZnO后,吸收边位置发生蓝移,而掺杂质量分数达到3.4%时,观察到有红移现象.Fe2+离子在Zn:Fe:LiNbO3单晶中的浓度与ZnO掺杂量有密切关系.在掺杂质量分数1.7%ZnO的Fe:LiNbO3单晶中,Fe2+离子从底部到顶部的浓度变化比在掺杂质量分数3.4%ZnO晶体中大,这是由于Zn2+抑制Fe2+离子进入Li位的能力随掺杂量的增加而逐渐减弱造成的.就该下降法工艺技术对Fe2+离子在晶体中的浓度分布的影响作了分析.