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硒化镉(CdSe)是一种性能优异的红外非线性光学晶体材料,具有透光波段范围宽(0.7525μm)、吸收系数低、激光损伤阈值较高、相位匹配波段范围宽、热导率较高、机械加工性能较好等优点。基于CdSe晶体制作的光参量振荡器(OPO)可输出812μm红外激光,具有重要的应用价值。因此,大尺寸优质CdSe单晶的生长仍是目前研究热点之一。论文围绕HPVB法制备CdSe单晶技术、CdSe晶片的化学机械抛光(CMP)工艺和CdSe-OPO器件制备三个方面进行研究,下面给出主要结果及结论:1、采用有籽晶的HPVB法制备CdSe单晶,结合CdSe晶体的热力学性质和单晶生长原理,选取优化的生长工艺参数,实现了直径35 mm的CdSe单晶生长。利用X射线衍射仪、湿法化学腐蚀法、霍尔测试和红外光谱仪等对晶体的结构、电学性能和光学性能进行表征分析,结果表明生长的晶体为六方纤锌矿结构,(100)、(110)和(001)面的摇摆曲线半峰宽(FWHM)分别为0.098°、0.134°和0.082°;位错蚀坑密度在103104 cm-2间;CdSe为n型半导体,电阻率高达108Ω·cm;812μm内透过率高于69%,且吸收系数低于0.058 cm-1。2、采用CMP法对CdSe晶片进行抛光处理,研究了抛光液浓度、pH值和氧化剂浓度等对抛光表面质量的影响,优化了抛光液的配制成分与比例以及CMP工艺参数。结果得到表面粗糙度为0.542 nm的高平整抛光面,表明优化的CMP工艺是CdSe晶体表面处理的有效方法。3、分析研究了自由载流子和夹杂相对CdSe晶体红外透过性能的影响。结果表明,自由载流子吸收主要影响长波红外(8μm以后)透过率,对载流子浓度高于1015cm-3的晶体呈现出明显红外吸收作用;夹杂相主要影响短波红外(2.54μm)透过率,其中形貌为六方形或三角形的夹杂相比线形夹杂相对短波红外透过率的影响更大。4、制作满足第Ⅱ类相位匹配条件的CdSe-OPO器件,其中晶体尺寸为6 mm×6mm×30 mm,切割角θ为75°。使用2.09μm的激光泵浦CdSe-OPO器件,得到了10.04μm的闲频光和2.64μm的信号光输出,其中泵浦光入射功率为23 W时,得到10.04μm闲频光的最大输出功率为254 mW。