大尺寸氧化铝单晶的光谱和色心研究

稀有金属材料与工程, 2007, 36(z2): 457-460.

大尺寸氧化铝单晶的光谱和色心研究

汪桂根 ^1, , 左洪波 ^2, , 张明福 ^3, , 赫晓东 ^4, , 韩杰才 ^5, , 许承海 ^6, , 杨鑫宏 ^7, , ^8,

1.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150080

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基金项目: 国防科技预研项目(41312040404)

关键词：氧化铝单晶 , 色心 , 吸收光谱 , 荧光光谱 , SAPMAC法

The Spectra and Color Centers of Large Sapphire Crystal

采用冷心放肩微量提拉法(SAPMAC)生长了目前国内最大的氧化铝单晶体(￠225 mm×205 mm,重27.5 kg).测试了大晶坯不同部位样品的真空紫外吸收光谱(140 nm～380 nm)及荧光光谱.结果表明,晶体各部位样品都存在波长为163 nm,178 nm及230 nm左右的吸收峰位;而且边缘部位样品的吸收系数更大.荧光光谱图上主要存在320 nm左右的紫外荧光带和420 nm附近的蓝色荧光带.进一步的研究证实了吸收色心起源于氧空位与Ti4+复合存在以及Mn4+、Cr3+等杂质离子的电荷转移过程.计算了不同类型的色心浓度.最后提出了减小色心浓度、提高晶体光学性能的一些工艺措施.

参考文献

[1]	韩杰才,左洪波,孟松鹤,张明福,姚泰,李长青,许承海,汪桂根.泡生法制备大尺寸蓝宝石单晶体[J].人工晶体学报,2005(01):193-193.
[2]	Tippins H H .[J].Physical Review B,1970,1(08):126.
[3]	Zhou Guoqing;Dong Yongjun et al.[J].Materials Letters,2006,60(19):901.
[4]	Sang-il Choi .[J].Physical Review,1983,50(19):1474.
[5]	Bessonova T S .[J].J Appl Spec,1980,31(01):864.
[6]	Mikhailik V B;Kraus H et al.[J].Applied Physics Letters,2005,86(10):101909.
[7]	Abramov V N .[J].Physica Status Solidi,1978,48(01):287.

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