一种大尺寸单斜相硫化镓晶体及其生长方法和应用技术

本申请公开一种大尺寸单斜相硫化镓晶体及其生长方法和应用。本申请采用气相生长方法，通过晶体生长区温度梯度的动态调控，突破了大尺寸高质量晶体的生长难题，获得了尺寸大于30mm的晶体，其透光范围0.4～14.3μm，相位匹配波长范围2.1～12.0μm，并已在1.06μm激光泵浦下实现了2.1～12.0μm范围内的激光输出。该尺寸的晶体能够实际用于性能测试和器件制造。与现有红外非线性光学器件相比，本申请提供的非线性光学器件，能够采用商业上成熟的～1μm或～2μm激光进行泵浦产生2.1～12.0μm中远红外激光，输出波长宽，承受功率高，能够更好满足红外激光应用需求。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种大尺寸单斜相硫化镓晶体及其生长方法和应用，属于单晶生长。

技术介绍

1、3-5、8-12μm波段的中远红外激光处于大气窗口和“分子指纹区”，在通讯、遥感、激光雷达、光电对抗等领域具有重大应用价值，是激光领域的研究热点。光参量振荡器(opo)激光是获得中远红外激光的成熟技术，但现有优异综合性能的中远红外非线性光学晶体的匮乏，导致了opo激光系统核心部件—非线性光学器件难以满足应用需求，是中远红外opo激光发展应用的主要瓶颈。其中，3-5μm波段非线性光学晶体主要有zngep2，是该波段少数商业化的最佳晶体之一，但它不能使用成熟的1.06μm激光泵浦，在9μm附近存在双光子吸收等缺点，阻碍了zngep2的进一步应用；而8-12μm波段，目前还没有一种能够商业化的非线性光学晶体，离实用还有一定距离。因此，可实用于3-5、8-12μm波段的新型中远红外非线性光学晶体，及其制成的非线性光学器件是迫切需要的。

2、单斜相硫化镓晶体化学式为ga2s3，属于单斜晶系，空间群为cc，前期对粉末晶体的研究显示其是一种优良的红外非线性光学晶体。然而由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种大尺寸单斜相硫化镓晶体，其特征在于，大尺寸单斜相硫化镓晶体至少一个维度的尺寸大于等于30mm。

2.根据权利要求1所述的大尺寸单斜相硫化镓晶体，其特征在于，所述大尺寸单斜相硫化镓晶体的透光范围0.4～14.3μm；

3.权利要求1或2所述大尺寸单斜相硫化镓晶体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述晶体生长区的温度梯度为2～30℃/cm；

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述高温区的温度调节范围为600～1150℃；

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种大尺寸单斜相硫化镓晶体，其特征在于，大尺寸单斜相硫化镓晶体至少一个维度的尺寸大于等于30mm。

2.根据权利要求1所述的大尺寸单斜相硫化镓晶体，其特征在于，所述大尺寸单斜相硫化镓晶体的透光范围0.4～14.3μm；

3.权利要求1或2所述大尺寸单斜相硫化镓晶体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述晶体生长区的温度梯度为2～30℃/cm；

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述高温区的温度调节范围为600～1150℃；

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述真空密闭容器中还装有硫化镓籽晶；

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱昭捷，李丙轩，涂朝阳，张戈，郭国聪，刘彬文，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：