Том 37, номер 04, статья № 6
Слюнько Е. С., Юдин Н. Н., Калыгина В. М., Князькова А. И., Снегерев М. С., Зиновьев М. М., Кузнецов В. С., Подзывалов С. Н., Лысенко А. Б., Кальсин А. Ю., Габдрахманов А. Ш. Влияние диффузионного легирования ZnGeP2 атомами Mg и Ca на оптические свойства монокристаллов. // Оптика атмосферы и океана. 2024. Т. 37. № 04. С. 302–306. DOI: 10.15372/AOO20240406.Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:
С целью увеличения оптической прочности нелинейного кристалла дифосфида цинка-германия (ZnGeP2) изучено влияние на порог оптического пробоя на длине волны 2091 нм примесных атомов Mg и Ca, введенных в кристаллическую решетку ZnGeP2. Примесь вводилась путем диффузионного легирования посредством напыления материала на подложку из ZnGeP2 с последующим отжигом в вакууме при температуре 750 °C в течение 200 ч. Показано, что введение примесных атомов Mg в монокристалл приводит к увеличению порога оптического пробоя на 31%. При легировании ZnGeP2 атомами Ca наблюдается противоположная тенденция. Выдвинуто предположение, что за счет возникновения дополнительных процессов диссипации энергии, излучательной и быстрой безызлучательной релаксации через примесные энергетические уровни происходит изменение значения порога оптического пробоя, что в дальнейшем требует экспериментальных подтверждений. Увеличение оптической прочности материала ZnGeP2 могло бы расширить область применения и возможности уже имеющихся разработок на основе данного материала.
Ключевые слова:
оптический пробой, ZnGeP2, нелинейные кристаллы; диффузионное легирование, примесные атомы, термодиффузия
Список литературы:
1. Nikogosyan D.N. Nonlinear Optical Crystals: A complete survey. USA: Springer Science Business Media, 2005. 427 p.
2. Boyd G.D., Buehler E., Storz F.G. Linear and nonlinear optical properties of ZnGeP2 and CdSe // Appl. Opt. 1971. V. 18. P. 301–304.
3. Дмитриев В.Г., Гурзадян Г.Г., Никогосян Д.Н. Справочник по нелинейным оптическим кристаллам. М.: Радио и связь, 1991. 160 с.
4. Рудь В.Ю. Оптоэлектронные явления в дифосфиде цинка и германия // Физика и техника полупроводников. 1994. Т. 28, № 12. С. 1105–1148.
5. Mason P.D., Jsckson D.J., Gorton E.K. CO2 laser frequency doubling in ZnGeP2 // Opt. Commun. 1994. V. 110. P. 163–166.
6. Водопьянов К.Л., Воеводин В.Г., Грибенюков А.И., Кулевский Л.А. Высокоэффективная пикосекундная параметрическая суперлюминесценция в кристалле ZnGeP2 в диапазоне 5–6,3 мкм // Квант. электрон. 1987. Т. 14, № 9. С. 1815–1819.
7. Henriksson M., Tiihonen M., Pasiskevicius V., Laurell F. ZnGeP2 parametric oscillator pumped by a line width narrowed parametric 2 mm source // Opt. Lett. 2006. V. 31. P. 1878–1880.
8. Blake N., Gaifulina R., Griffin L.D., Bell I.M., Thomas G.M. Machine learning of Raman spectroscopy data for classifying cancers: A review of the recent literature // Diagnostics. 2022. V. 12. P. 1491.
9. Knyazkova A.I. Investigation of the Raman scattering spectra of ZnGeP2 crystals // Proc. SPIE. 2022. V. 12341. P. 139–142.
10. Bussière B., Utéza O., Sanner N., Sentis M., Riboulet G., Vigroux L., Commandré M., Wagner F., Natoli J.Y., Chambare J.P. Bulk laser-induced damage threshold of titanium-doped sapphire crystals // Appl. Opt. 2012. V. 51, N 32. P. 7826–7833.