鈮酸鋰的光電現(xiàn)象與電子遷移研究.pdf

1、鈮酸鋰晶體(LiNbO<,3>，簡(jiǎn)稱(chēng)LN)是一種非常重要的多功能晶體，具有優(yōu)良的壓電、非線性光學(xué)、電光和光折變等性能。在1965年蘇聯(lián)的SAFedulov和美國(guó)的AABallman成功采用提拉法生長(zhǎng)出了鈮酸鋰晶體之后，人們對(duì)鈮酸鋰晶體進(jìn)行了大量的研究。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，人們對(duì)鈮酸鋰晶體的生長(zhǎng)表征及其應(yīng)用作了廣泛深入的研究?；阝壦徜嚨亩喾N性質(zhì)，它在非線性光學(xué)、光電子技術(shù)、通信領(lǐng)域和光存儲(chǔ)領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。 1968年Chen等人

2、在鈮酸鋰晶體中實(shí)現(xiàn)體全息存儲(chǔ)后，該晶體在光學(xué)全息存儲(chǔ)領(lǐng)域中得到了廣泛的研究和應(yīng)用。目前提出的長(zhǎng)期保存全息圖的固定方法很多，主要有熱固定法、電固定法、和光固定法。其中光固定法可以記錄穩(wěn)定、可長(zhǎng)期存儲(chǔ)、特別是反復(fù)讀取無(wú)損傷的全息圖，因此光固定法成為目前研究的熱點(diǎn)，鈮酸鋰晶體更加備受關(guān)注。 光固定法首先必須了解鈮酸鋰晶體在光照作用下電子遷移的微觀情況，建立相應(yīng)的電子遷移模型。目前較多的研究集中在摻雜鈮酸鋰晶體上，而對(duì)純的鈮酸鋰晶體的電

3、子遷移少有研究，相應(yīng)的理論模型也未建立。 針對(duì)此問(wèn)題，本文在鈮酸鋰晶體的電子遷移論述的基礎(chǔ)上，對(duì)摻鐵鈮酸鋰晶體的光致吸收以及純鈮酸鋰晶體的暗電導(dǎo)進(jìn)行研究。主要包括以下幾個(gè)方面的工作： 一．對(duì)鈮酸鋰晶體的各種缺陷模型進(jìn)行分析，并選擇了鋰空位模型作為本文研究的基礎(chǔ)。 二．對(duì)鈮酸鋰晶體的光電現(xiàn)象和相應(yīng)的微觀電子遷移模型進(jìn)行了論述，包括典型的摻Fe鈮酸鋰晶體以及純的鈮酸鋰晶體。鈮酸鋰晶體的光電現(xiàn)象主要包括：光吸收、光致吸

4、收、光電導(dǎo)、暗電導(dǎo)，本文都對(duì)其進(jìn)行了論述，重點(diǎn)集中在光致吸收和暗電導(dǎo)。 三．實(shí)驗(yàn)研究：對(duì)文獻(xiàn)中摻鐵鈮酸鋰晶體的光致吸收與光強(qiáng)、摻雜關(guān)系進(jìn)行了分析，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)純鈮酸鋰晶體的暗電導(dǎo)進(jìn)行了研究。純鈮酸鋰晶體樣品包括同成分比、化學(xué)計(jì)量比及非同成分比的，得出了暗電導(dǎo)與組分比的關(guān)系。另外還對(duì)文獻(xiàn)中有關(guān)純鈮酸鋰晶體暗電導(dǎo)與溫度的關(guān)系進(jìn)行了分析。四．結(jié)合前面的理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將鈮酸鋰晶體的光電現(xiàn)象和電子遷移模型聯(lián)系起來(lái)分析，最后得出結(jié)論。