水熱法KTP晶體生長(zhǎng)及形貌特征研究.pdf

1、本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，采用水熱法晶體生長(zhǎng)方法，在較低的溫度(400℃)和壓力(120MPa)條件下，生長(zhǎng)出了品質(zhì)優(yōu)良的KTP晶體。 運(yùn)用電子探針、拉曼光譜儀、透射電鏡等現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)，對(duì)晶體的成分、性能等做了初步的研究；運(yùn)用雙圈反射測(cè)角儀和雙圈接觸測(cè)角儀、反射微分干涉顯微鏡、反射偏光顯微鏡等儀器和測(cè)試方法，較為詳細(xì)地研究了KTP晶體的宏觀形態(tài)和晶體表面微形貌特征，探討了晶體形貌與結(jié)構(gòu)、形貌與晶體生長(zhǎng)條件之間的關(guān)系；對(duì)晶體

2、生長(zhǎng)工藝的改進(jìn)提出了一些可行性建議。 KTP晶體屬于磷酸鹽類，斜方晶系，a0=1.283nm，b0=1.060nm，c0=0.641nm。由畸變的鈦氧八面體和磷氧四面體以頂角相連形成三維立體的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。常見的單形有：平行雙面{100}，斜方柱{210}，反映雙面{011}和{101}，斜方單錐{111}和斜方單錐{hkl}很少出現(xiàn)。 KTP晶體的表面形貌特征主要受晶體內(nèi)部的PBC強(qiáng)鍵鏈的分布以及晶體的螺旋對(duì)稱軸的共同

3、作用所控制。平行{100}晶面有四條PBC強(qiáng)鍵鏈，一條平行[001]方向，平行[010]方向有兩條PBC鍵鏈，第四條平行[011]方向。{100}晶面上以平行c軸方向的平直生長(zhǎng)條紋為主，偶爾可見螺旋生長(zhǎng)丘；平行{210}晶面只有一條平行c軸的PBC強(qiáng)鍵鏈，晶面上形成平行c軸方向的平直生長(zhǎng)條紋，但條紋之間的間距大于{100}晶面上條紋之間的間距；平行{011}晶面有兩條PBC強(qiáng)鍵鏈，一條平行[100]方向，另一條平行(100)晶面與(01

4、1)晶面交棱方向，{011}晶面上主要是類似于沙丘的螺旋生長(zhǎng)丘；平行{101}晶面只有一條平行[010]方向的PBC強(qiáng)鍵鏈，但其晶面上的微形貌較為復(fù)雜，有些晶面上非常平整光滑，而有些晶面上則出現(xiàn)近似三角形的生長(zhǎng)丘。 晶體形貌與晶體生長(zhǎng)的環(huán)境因素密切相關(guān)。溶液過飽和度的大小及溶液流動(dòng)方向，籽晶的切向及懸掛方向等對(duì)晶體形貌產(chǎn)生重大的影響。 KTP晶體是一種性能優(yōu)良的非線性光學(xué)功能晶體材料。晶體的穩(wěn)定性能好，透光波段寬且透光率