复合功能薄膜βbboαbbo制备与性能研究

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1、』：海大学硕I：学位论文摘要本文采用新型的制备工艺将优良性能的B．BBO薄膜和新型的衬底材料∞BBO单晶有机的结合在一起，以探索新型的、符合激光技术发展需要的B—BBo／∞BBO复合非线性光学薄膜。采用提拉法生长了掺锶的∞BBO单晶，并对sP：*BBO单晶衬底的物相、光学性能以及热学性能进行了研究。将气相传输平衡技术创新性地用于B—BBO腆BBO复合非线性光学材料的制备。分析了粉料配比、衬底取向、vTE处理温度、处理时间对薄膜质量的影响。在l￡rF准分子激光沉积系统上进行了B．BBO／∞BBO复合非线性光学材料的制备。实验选取B—BBO陶瓷作为靶材，研究了沉积温

2、度以及高温退火对薄膜质量的影响。实验证明，适量Sr+的加入对∞BBO单晶的光学性能以及热学性能无太大影响，反而有利于制备高质量∞BB0单晶。采用气相传输平衡技术制备B—BBO／甜BBO复合非线性光学材料是可行的，实验结果说明，当Li2c03与A1203的混合物中Li2C03为16．7m01％时，在850℃下、恒温6小时、(001)面的∞BBO单晶衬底上生长的B—BBO薄膜质量较好，且没有第二相产生。当采用脉冲激光沉积技术制备时，选取B—BBO陶瓷作为靶材替代8．BBO单晶靶材，在节约成本方面具有重要的意义。研究结果表明，采用这两种方法制各B-BBO腆BBO复合非

3、线性光学材料，当衬底为(001)取向时，生长的B．BBO薄膜均呈c轴取向，薄膜的双晶摇摆曲线半峰宽值FwHM值均在1000”左右，表明薄膜具有较高的晶格完整性，同时，分析表明，∞BBO单晶将会成为一种很有前途的B—BBO外延衬底材料。关键词：B—BBo／∞BBo复合薄膜脉冲激光气相传输平衡V海大学碗．J：学位论文ABSTRACTTheaimofollrworkistosearchforanovelsubstratea11dtechniquesforthefomlationofcr)，stallinep—BB0films．hlthispaper'sr2+一d叩ed

4、∞BBOcrystalsgrownbyCzochralsl(imemodareusedasslfbs仃ate．Thegrowmandmecharacterizationof芦-BBO舡BBOcompositenonlinearoptical吐linfilmsbyvapor订aIlsporteqllilibration(VTE)andpulsed1ascrdeposition(Pu))te(她queswereirⅣestigated．sP．doped衅BBOcryStalshavebecngrownbyczocllralsl(imetllod．nleas一芦own

5、c啊a1isjustifiedtobe∞BBObyx_raydi衢actionanalysisandRamaIlspect眦．Theopticalpropertiesofsr2+一dopedo}BBOcrystalswereinVestigatedindetailthrou曲血e仃ansmissionspec仃a(190一2500m)a11dbire丘actiVeindices．111ethermalpropeniesofS，+一doped∞BBOcrystalsareperf0肋edbyDSC—TGandth锄alexpansioncoemcients．伊BB

6、O／∞BBOcompositenonlinearopticalthinfilmshavebeensuccessfullypreparedusingVTEtec砌que．Tmsis血efirstanempttofabricate口一BBOlaycronsr2+一doped∞BBOsubmatebyVTE．111ee他ctofpowderration，orientationofsubs仃ate，VTE仃e咖e11tt锄peraturea11dVTEtrea衄emtimei11t11econ仃01oforient“onqu“itya11dmicmstnJctureof

7、tllefihnsisdiscussed．ThePIDexpe打mentsareperfbHnedusingtheKIFexcimeLThestoichiomet^cdisc—sh印ed卢一BBOcer鼬icsischoseaSta唱et．Thee虢ctofd印ositiontemperatureand踟ealon丘1mcrystallinityisinVestigated．Theresultsofmeexperimentshowmattheadditi。nofS一+isgoodforthef曲ricationof∞BBOmeaIlwhilethatdoesn’

8、tinnuenceits