A preparation method of garnet crystal film based on He ion irradiation is presented, which includes: a) calculating the energy and dose of He ion; b) irradiating the garnet crystal according to the energy and dose of He ion, the damage layer divides the garnet crystal into the upper surface layer and the lower substrate layer; c) cleaning the irradiated garnet crystal and the substrate material; d) cleaning the garnet crystal; The substrate layer of the garnet crystal is fixed and extruded with the substrate material; e) The fixed garnet crystal and the substrate material are annealed to obtain the garnet crystal film. Garnet crystal films made by He ion irradiation combined with bonding technology have high quality and free choice of substrate materials.
【技术实现步骤摘要】
一种基于He离子辐照的石榴石晶体薄膜的制备方法
本专利技术涉及光电子器件制造
,具体涉及一种基于He离子辐照的石榴石晶体薄膜的制备方法。
技术介绍
石榴石晶体是重要的固体激光器的基质晶体,作为高功率激光材料已形成一个庞大的系列,主要包括:钇铝石榴石(Y3Al5O12,YAG)晶体,钇镓石榴石(Y3Ga5O12,YGG)晶体,钆镓石榴石(Gd3Ga5O12,GGG)等。作为重要的激光晶体稀土掺杂石榴石晶体,得到了广泛的研究,最具代表性也是研究最多的为YAG晶体,目前Nd:YAG激光器已经实现商用。在可调谐激光晶体中,掺铬镱钬钇铝镓石榴石(Cr,Yb,Ho:YAGG),其波长在2.84~3.05μm之间连续可调。据统计,世界上用的导弹红外寻弹头大部分是采用3-5μm的中波红外探测器,因此研制Cr,Yb,Ho:YSGG激光器,可对中红外制导武器对抗提供有效干扰,具有重要的军事意义。石榴石晶体薄膜结构因其可以限制光波在更小范围内传输有极其重要的研究价值,现存的薄膜制备方法主要是利用薄膜沉积的方法[1],光波导是集成光学领域的基本单元,在低折射率的衬底上沉积其他高折射率的晶体材料可以制备光波导,但是由于薄膜沉积过程中晶体和衬底间的晶格失配使得沉积层的晶体性能不好,而且可能无法保持单晶的某些光学性能。波导激光器已经成为集成光学中的一种重要有源光学元件。波导激光是基于波导结构的微型激光器。它使用各种微加工技术在激光介质中制备波导结构,利用波导作为波导激光的谐振腔,将泵浦光耦合到波导中,在波导增益介质中产生激光振荡。波导激光的特点在于,(1)它很容易实现粒子数反转, ...
【技术保护点】
1.一种基于He离子辐照的石榴石晶体薄膜的制备方法,其特征在于,包括:a)将石榴石晶体的表面进行抛光清洗,利用SRIM软件计算He离子在石榴石晶体中的损伤分布、电子能量损失和核能量损失分布,计算得到He离子的能量和剂量;b)按计算得到He离子的能量和剂量对石榴石晶体进行辐照,He离子进入石榴石晶体内并停留在射程末端,He离子在射程末端沉积在石榴石晶体内部形成损伤层,损伤层将石榴石晶体分割成上端的表面层和下端的衬底层;c)将辐照后的石榴石晶体与衬底材料清洗干净;d)将辐照后的石榴石晶体与衬底材料固定并相互挤压在一起;e)将固定的石榴石晶体与衬底材料进行退火处理,利用退火过程中的热膨胀使石榴石晶体内部的损伤层断裂,石榴石晶体的表面层为石榴石晶体薄膜,损伤层断裂后石榴石晶体薄膜转移到衬底材料上。
【技术特征摘要】
1.一种基于He离子辐照的石榴石晶体薄膜的制备方法,其特征在于,包括:a)将石榴石晶体的表面进行抛光清洗,利用SRIM软件计算He离子在石榴石晶体中的损伤分布、电子能量损失和核能量损失分布,计算得到He离子的能量和剂量;b)按计算得到He离子的能量和剂量对石榴石晶体进行辐照,He离子进入石榴石晶体内并停留在射程末端,He离子在射程末端沉积在石榴石晶体内部形成损伤层,损伤层将石榴石晶体分割成上端的表面层和下端的衬底层;c)将辐照后的石榴石晶体与衬底材料清洗干净;d)将辐照后的石榴石...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵金花,付刚,李爽,
申请(专利权)人:山东建筑大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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