鈧：鈦擴散摻雜鈮酸鋰晶體制備及性能表征.pdf

1、光折變效應限制了鈮酸鋰晶體在有源和無源器件中的應用。研究發(fā)現僅摻雜2mol％鈧離子就可以有效抑制鈮酸鋰晶體的光折變效應。本文致力于研究鈧離子在鈮酸鋰晶體中的擴散摻雜特性，初步探索研究了鈧摻雜鈦擴散鈮酸鋰光波導的制作工藝，并對波導性能進行表征。
　　本文的主要工作：
　　1.通過高溫擴散制備了鈧摻雜鈮酸鋰晶體，利用二次離子質譜技術研究鈧離子的擴散特性，并用棱鏡耦合技術研究鈧離子對鈮酸鋰折射率和組分的影響；
　　2.進一步

2、研究了鈧-鈦共同擴散時鈧離子的擴散特性。
　　3.制備了鈧-鈦共同擴散鈮酸鋰平面光波導，利用IWKB算法研究波導層折射率變化分布，利用SIMS技術研究了鈦離子濃度分布，計算二者之間的關系；
　　4.初步研究鈧摻雜鈦擴散鈮酸鋰條形光波導制作工藝，并進行性能表征。
　　本文的研究結果，
　　1.鈧離子對鈮酸鋰晶體的折射率和組分影響很??；鈧離子在鈮酸鋰晶體中的分布依舊服從高斯分布，利用鈧離子濃度分布，并結合理論計算，得

3、到了鈧離子的擴散系數。實驗數據顯示其擴散系數隨溫度的變化滿足Arrhenius定律，在此基礎上經過線性擬合得到了鈧離子的擴散常數、激發(fā)能等工藝參數；
　　2.實驗發(fā)現鈦離子有助于鈧離子擴散，并得到鈧離子擴散特性與鈦膜厚度的關系式。分析這種現象的原因是：鈦離子擴散較快，先進入晶體以后導致晶體缺陷增加，導致鈧離子的擴散速率變大；
　　3.研究表明：鈮酸鋰波導層折射率變化分布與鈦離子濃度分布同樣服從高斯分布，得到了兩者之間的關系式