减少ZnGeP2晶体1~2.5 μm光学吸收的研究

人工晶体学报 ›› 2021, Vol. 50 ›› Issue (1): 20-24.

减少ZnGeP₂晶体1~2.5 μm光学吸收的研究

赵鑫^1,2, 谢华¹, 方声浩^1,2, 庄巍¹, 叶宁¹

1.中国科学院福建物质结构研究所,福州 350002;
2.中国科学院大学,北京 100049

收稿日期:2020-11-26 出版日期:2021-01-15 发布日期:2021-03-01
通讯作者: 叶宁,博士,研究员。E-mail: nye@fjirsm.ac.cn
作者简介:赵鑫(1996—),男,贵州省人,硕士研究生。E-mail:zhaoxin@fjirsm.ac.cn
基金资助:
国家自然科学基金重大项目(51890862)

Reducing Optical Absorption of ZnGeP₂ Crystal in 1~2.5 μm

ZHAO Xin^1,2, XIE Hua¹, FANG Shenghao^1,2, ZHUANG Wei¹, YE Ning¹

1. Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou 350002, China;
2. University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2020-11-26 Online:2021-01-15 Published:2021-03-01

摘要/Abstract

摘要： ZnGeP₂晶体在1~2.5 μm有几个吸收峰,此波段的吸收峰主要是由于点缺陷V_P、Ge_Zn和V_Zn引起的,这些光学吸收严重影响ZnGeP₂晶体在光参量振荡器中的应用性能。针对ZnGeP₂在此波段的光学吸收,基于电子-原子核散射理论,通过理论计算模拟电子辐照来寻找合适的辐照条件,对布里奇曼法生长出的ZnGeP₂单晶分别进行退火热处理和电子辐照处理,并采用红外光谱仪和综合物理性能测量系统测试不同条件下ZnGeP₂晶体的红外吸收光谱、霍尔系数和载流子浓度。结果表明退火热处理能有效减少ZnGeP₂晶体在1.2 μm和1.4 μm附近的光学吸收,而电子辐照处理有利于减少ZnGeP₂晶体在2.0 μm附近的光学吸收,实验结果与计算结果一致。

关键词: ZnGeP₂, 点缺陷, 布里奇曼法, 红外吸收, 霍尔效应

Abstract: ZnGeP₂ crystal has several absorption peaks in 1 μm to 2.5 μm, which are mainly caused by point defect V_P, Ge_Zn and V_Zn. These optical absorption seriously affect the applied performance in optical parametric oscillator. Therefore, theoretical calculation of electron irradiation based on the electron-nucleus scattering theory were executed to understand the effective experiment condition. The ZnGeP₂ single crystal was grown by Bridgman method, then the infrared absorption spectrum, Hall coefficient and carrier concentration of as grown ZnGeP₂, annealed ZnGeP₂ and irradiated ZnGeP₂ were tested by infrared spectrometer and physical performance mearsurement system. The results show that annealed treatment can effectively reduce the optical absorption of ZnGeP₂ crystal near 1.2 μm and 1.4 μm, while electron irradiation treatment is beneficial to reduce the optical absorption of ZnGeP₂ crystal near 2.0 μm, which is consistent with the calculated results.

Key words: ZnGeP₂, point defect, Bridgman method, IR absorption spectrum, Hall effect

中图分类号:

O734
TN752

赵鑫, 谢华, 方声浩, 庄巍, 叶宁. 减少ZnGeP₂晶体1~2.5 μm光学吸收的研究[J]. 人工晶体学报, 2021, 50(1): 20-24.

ZHAO Xin, XIE Hua, FANG Shenghao, ZHUANG Wei, YE Ning. Reducing Optical Absorption of ZnGeP₂ Crystal in 1~2.5 μm[J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2021, 50(1): 20-24.

[1]	刘杨彬, 李谦, 肖若愚, 徐卓, 李飞. 弛豫铁电单晶的生长及性能优化研究进展[J]. 人工晶体学报, 2022, 51(9-10): 1643-1658.
[2]	何峰, 白旭东, 陆欣昱, 郑树颍, 李荣斌, 刘学超, 魏天然, 史迅, 金敏. Ⅲ-Ⅵ族InSe半导体晶体生长研究进展[J]. 人工晶体学报, 2022, 51(9-10): 1722-1731.
[3]	李毅, 武浩荣, 胡一丁, 孟佳源, 宋宏远, 唐艳艳, 黎振华, 陈亮维, 刘斌, 虞澜. Mg掺杂调制铜铁矿结构CuAlO₂多晶的微结构和电热传导[J]. 人工晶体学报, 2022, 51(8): 1422-1430.
[4]	王志文, 马红安, 陈良超, 蔡正浩, 贾晓鹏. 硼协同掺杂金刚石单晶的高温高压合成[J]. 人工晶体学报, 2022, 51(5): 830-840.
[5]	赵鑫, 谢华, 方声浩, 庄巍, 叶宁. ZnGeP₂晶体中的晶格振动模拟与光谱分析[J]. 人工晶体学报, 2022, 51(2): 185-192.
[6]	李佳樨, 熊正斌, 肖骁, 刘心尧, 余孟秋, 陈宝军, 黄巍, 何知宇. 砷锗镉晶体的生长和变温霍尔效应研究[J]. 人工晶体学报, 2022, 51(2): 193-199.
[7]	李东珂, 陈佳明, 孙腾, 翟章印, 陈贵宾. 磷/硼共掺杂纳米硅的微观结构与光电性质[J]. 人工晶体学报, 2022, 51(1): 35-41.
[8]	肖靖, 常双聚, 赵莉, 朱亚彬, 陈云琳. 高掺锌/镁铌酸锂薄膜的光电性质[J]. 人工晶体学报, 2021, 50(9): 1648-1654.
[9]	熊远鹏, 李锐星, 张越, 孔繁东, 钟麒. 水热法合成Cs_xWO₃纳米棒及其红外吸收性能[J]. 人工晶体学报, 2021, 50(6): 1036-1043.
[10]	蒋金科, 崔双月, 刘阳, 陶绪堂. 熔体法生长大尺寸有机晶体[J]. 人工晶体学报, 2021, 50(4): 603-618.
[11]	孙啟皓, 郝莹莹, 张鑫, 肖宝, 介万奇, 徐亚东. Cs₃Bi₂I₉晶体的生长及辐射探测性能[J]. 人工晶体学报, 2021, 50(10): 1907-1912.
[12]	倪友保;韩卫民;吴海信;毛明生;黄昌保;王振友;姜鹏飞. 大尺寸长波红外非线性晶体CdSe生长及应用[J]. 人工晶体学报, 2020, 49(8): 1488-1489.
[13]	熊希希;王世磊;贾宁;王善朋;陶绪堂. 大尺寸红外非线性光学晶体LiInSe2的生长与退火研究[J]. 人工晶体学报, 2020, 49(8): 1499-1504.
[14]	马英俊;林泉;于洪国;马会超;许兴;李万朋;许所成. 红外LED用掺硅HB-GaAs单晶纵向载流子浓度分布研究[J]. 人工晶体学报, 2020, 49(8): 1555-1561.
[15]	党君惠;梅大江;吴远东. 典型非线性光学晶体生长方法综述[J]. 人工晶体学报, 2020, 49(7): 1308-1319.

减少ZnGeP₂晶体1~2.5 μm光学吸收的研究

Reducing Optical Absorption of ZnGeP₂ Crystal in 1~2.5 μm

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