文档介绍：LiNbO3晶体的生长报告人:王路平目录CONTENTPARTONE研究背景铌酸锂(LiNbO3)晶体近年来引起了极大的关注度,这是因为它具有优异的电光效应和非线性光学效应,还具有其他的优异性能,包括优良的电学、声光学性能,较高的表面硬度,能够进行高质量的表面加工,造价低廉等,因此它被广泛的应用于全息储存器、压电、光电、波导和非线性光学设备。目前对于铌酸锂晶体的研究主要集中在掺杂改性,铌酸锂本身有光损失阈值低和光折变效应弱等缺陷,限制了它更广泛的应用,人们经过研究发现,在铌酸锂晶体中掺杂一定的元素能够在不改变晶体结构的前提下,改善它的性能,这为铌酸锂晶体更广泛的应用指明了前进的方向。晶体结构PARTTWOLiNbO3是无色或略带黄绿色的透明晶体,熔点为1240±5℃,×103Kg/m3,莫氏硬度为6。它具有铁电相结构,属3m点群,顺电相结构属3m点群。其结构如图所示LiNbO3晶体为类钙钛矿结构,可看作是由氧原子的畸变六角紧密堆积形成的三种氧八面体m3理想的情况下六角堆积最紧密,形成正八面体。但实际上,该八面体是畸变的,而且[LiO6]和[NbO6]八面体畸变的程度不同。顺电相时,Li位于氧三角形平面内,Nb位于两层氧平面之间,即氧八面体中心,无自发极化。转变为铁电相后,晶格发生畸变,Li和Nb都有一小段位移,Li沿着晶体的+,,这样Li进入两层氧平面之间,而Nb也偏离氧八面体中心,由此晶格产生畸变。理想的阳离子堆积顺序为…LiNb--Li-Nb--…周期性重复晶体生长炉生长晶体所用的坩埚为铂金坩埚,晶体的熔点1225℃,铂金的熔点为1773℃。延展性强导热导电性能良好,化学性质极其稳定,不溶于强酸强碱,不会在空气中氧化。在高温下的化学性能稳定。纯净的铂金呈银白色,具有金属光泽,铂金的颜色和光泽使天然形成的,且历久不变。它比贵金属中的黄金和白银更加的珍贵和稀少晶体提拉法Czochralski首先将待生长的晶体的原料放在耐高温的坩埚中加热熔化,调整炉内温度场,使熔体上部处于过冷状态;然后在籽晶杆上安放一粒籽晶,让籽晶接触熔体表面,待籽晶表面稍熔后,提拉并转动籽晶杆,使熔体处于过冷状态而结晶于籽晶上,在不断提拉和旋转过程中,生长出圆柱状晶体。前期准备工作晶体生长前期准备工作包括:坩埚的清洗,原料的称量和晃料坩埚的清洗用体积1:1的HF酸和HNO3酸在加热的条件下对铂金坩埚进行清洗原料的称量根据实验配比计算所需原料的质量,用精度万分之一的电子天平称取所需原料,为了获得高质量的晶体,%。晃料将精确称取的原料放入晃料瓶中,然后放入晃料机中进行晃料使原料充分混合,晃料时间一般不小于10h