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ZnGeP₂晶体近红外吸收特性的研究

夏士兴 , 杨春晖 , 朱崇强 , 马天慧 , 王猛 , 雷作涛 , 徐斌

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01029

采用布里奇曼法生长了磷化锗锌晶体, 晶体毛坯尺寸达直径20mm×90mm, 选取晶体尾部、晶体中部、籽晶端三个部位厚度为4.0mm的抛光晶片作为测试样品. 从实验和理论上研究与分析了晶体的近红外吸收特性. 实验结果显示: 晶体透过率由尾部至近籽晶端逐渐增大, 表明晶体近红外吸收由尾部至近籽晶端逐渐减小, 这是由于晶体内缺陷密度发生了改变, 且晶体内本征点缺陷分布比例不均衡, 进而导致晶体的近红外吸收产生差异. 理论上计算了磷化锗锌晶体施主缺陷和受主缺陷的吸收光谱. 计算结果表明: 受主缺陷对磷化锗锌晶体吸收光谱产生的影响大于施主缺陷. 

关键词: 磷化锗锌 , near infrared absorption , defects density , donor defects , acceptor defects

ZnGeP₂晶体点缺陷的研究进展

朱崇强 , 杨春晖 , 王猛 , 夏士兴 , 马天慧 , 吕维强

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01089

ZnGeP₂晶体是具有重要应用背景的红外非线性光学材料. 晶体中的点缺陷严重限制了ZnGeP₂晶体的应用发展. 本工作介绍了ZnGeP₂晶体点缺陷的最新研究进展情况. 首先, 利用电子顺磁共振技术研究了ZnGeP₂晶体的点缺陷. 主要存在缺陷是受主缺陷V^-_Zn及施主缺陷V⁰_P和Ge⁺_Zn, 其相应的缺陷能级分别为E(V^-_Zn)=E_C-(1.02±0.03)eV, E(V⁰_P)=E_V+(1.61±0.06)eV和E(Ge⁺_Zn)=E_V+(1.70±0.03)eV. 对晶体作了电子照射及高温退火等处理后, 又分别发现了两种缺陷V ^3-_Ge和VPi. 其次, 利用全势能线性muffin-tin轨道组合法模拟研究了ZnGeP₂晶体的点缺陷. 主要存在缺陷及缺陷能级的计算结果与实验结果基本一致, 但由于理论模拟与实际情况还存在差距, 有些计算结果与实验结果相矛盾. 因此, 将实验与理论有机结合研究晶体的点缺陷是今后研究的重点.

关键词: ZnGeP₂晶体 , electron paramagnetic resonance , acceptors , donors , density

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