过渡金属离子掺杂对YAP晶体透射边缘的影响
由于过渡金属离子D层具有更多的电子能级,容易受到晶场的影响,因此YAP晶体中可能存在更多的吸收带。为了了解过渡金属掺杂对Ce: YAP自吸收的可能影响,我们比较了掺杂过渡金属如铜(0.5%)、铁(0.5%)和锰(0.5%)的纯YAP晶体的透射光谱。从图4-11可以看出,Mn掺杂的yap在480nm处有明显的吸收峰,而Cu掺杂的YAP在370nm左右有吸收峰,Fe掺杂的YAP将在下一节讨论。我们生长的Ce: YAP在350nm ~ 500nm范围内没有额外的吸收峰,少量过渡金属离子的存在只会对吸收产生线性叠加效应,低浓度吸收不足以引起Ce: YAP晶体的自吸收,因此过渡金属离子污染不太可能引起Ce3360Yap吸收带红移。同时,GDMS分析结果还表明,我们生长的Ce: YAP晶体中过渡金属的含量小于10ppm,对晶体发光的影响可以忽略不计。4.1.5紫外线照射对Ce: YAP晶体自吸收的影响 Ce:YAP晶体的生长装置图有吗?质量好CeYAP晶体量大从优
发光中心的激发和发射
闪烁过程的第四阶段可以称为迁移阶段,因为迁移的电子激发并向发光中心转移能量。通过电子空穴对与激子转移能量是可能的。在第一种情况下,通过依次捕获一个空穴和一个电子(电子复合发光)或者依次捕获一个电子和空穴(空穴复合发光)来激发发光中心。比如碱卤晶体中的Tl和Ag主要是通过电子复合发光。
Tl h Tl2,Tl2 e h
但是空穴复合发光也是可能的
Tl e Tl0,Tl0 h h
在无机晶体中,能量通过激子转移到发光中心的几率小于复合发光的几率。一般认为,在辐照过程中,低能激子数小于电子空穴对数。为了形成激子,入射电子(光子)的能量应该正好等于激子的能量 上海CeYAP晶体Ce:YAP和Ce:YAG高温闪烁晶体的区别?
Ce:YAP晶体的生长过程
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(4)生长参数:根据Ir坩埚的尺寸和热场条件,通过观察YAP熔体的对流状态,晶体转速为10-20 rpm。考虑到钇铝石榴石(YAP)晶体中铈离子的分离系数较大(约0.5),晶体尺寸较大(55mm),实验选择的提拉速度为1-2mm/h。
(5)生长过程:装炉、抽真空、充气、加热熔化物料、烘烤籽晶、播种、缩颈、生长、提拉、冷却、取出晶体退火。为了保证炉内径向温度的轴对称分布,线圈中心、石英管中心、坩埚中心和籽晶中心应一致。
:YAP晶体的生长过程
(1)籽晶:的选择籽晶的走向和质量直接影响直拉晶体的质量。对于YAP单晶,由于其严重的各向异性,B轴的热膨胀系数远大于A轴和C轴(A:4.2 10-6 oc-1,B:11.7 10-6 oc-1,C:5.1 10-6 oc-1),在生长过程中容易产生结构应力和相应的热应力。这些热应力也为了减少这种影响,我们选择了《100〉中的YAP 籽晶,〈010〉中的〈001〉中的〈101〉中的〈籽晶尺寸为8 50mm
(2)热场的选择:由于YAP晶体热膨胀系数和热导率的轴向差异,除了选择合适的籽晶外,选择合适的温度场环境更为重要。由于钙钛矿结构的YAP晶体的孪晶习性很容易揭示,为了克服孪晶的形成,需要在固液界面和整个生长室中形成合适的温度梯度。
(3)生长气氛:由于采用中频加热方式,主要保温材料为高熔点绝热氧化物(氧化锆、氧化铝等)。),虽然炉内充满高纯氩气体,但整个直拉法体系仍保持弱氧化,使Ce4离子含量增加。研究表明,Ce4离子对Ce3离子发光有猝灭作用。因此,在生长过程中,我们通常在惰性气氛中生长,并试图在弱还原气氛中生长,其中惰性气氛是高纯氩气体,弱还原气氛是高纯氩和高纯氢的混合气体(2-10%氢气)。 退火和辐照对纯YAP和Fe:YAP晶体吸收谱有影响吗?
ce : YaP晶体生长的温场调整
在晶体生长过程中,除了控制部分,坩埚形状和位置、保温罩结构、转速、拉速、气氛等因素都会对晶体质量产生影响。为了生长大尺寸晶体,有效改变晶体生长的温场和熔体对流状态,我们采用大直径铱坩埚进行生长,并设计了相应的保温罩系统。同时,在生长过程基本稳定后,我们通过适当改变氧化锆体系的结构和调整晶体生长的温场来寻求比较好的生长条件。
用原来的小坩埚(8050mm)生长大尺寸晶体时,晶体旋转产生的强制对流对熔体温场,有很大扰动,导致晶体直径控制问题,无法实现有效等径,从而影响晶体质量,如图3.6所示。所以我们选择了11080mm的铱坩埚,壁厚3 mm。
在晶体生长过程中,温场对晶体质量有重要影响[88]。静态下,温度场比较简单。主要考虑晶体的热传导和热辐射,可以得到晶体的温场沿轴向对称。当温度梯度沿轴向距离增大时,各分量(轴向/径向)呈指数下降,存在固液界面凹凸的临界条件。详细的计算过程和结果由Bu赖斯[97]给出。 YAP晶体是一种透明的畸变钙钛矿结构晶体?贵州CeYAP晶体现货
不同退火条件Ce:YAP晶体自吸收比较。质量好CeYAP晶体量大从优
不同温度退火的Fe: YAP样品的吸收光谱和差分吸收光谱
是Fe: YAP样品在不同温度退火后的吸收光谱和微分吸收光谱。Fe: YAP晶体的吸收光谱在203纳米、246纳米、270纳米和325纳米附近有吸收峰。差示吸收光谱显示,氢退火后264 ~ 270纳米波长范围内的吸收明显减弱,氧退火后321纳米出现差示吸收峰。可以认为246 nm和270 nm处的吸收与Fe3有关,即Fe3和Fe2之间存在跃迁[102]。除了321nm处的吸收,YAP: Fe的几个吸收峰与纯YAP晶体的吸收峰有一定距离,这不能解释纯YAP(Ce: YAP)中的其他吸收峰与铁有关。 质量好CeYAP晶体量大从优
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