[發(fā)明專利]提升鹵化亞汞單晶體結(jié)晶性和光學(xué)透過率的處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011372197.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN112647134B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國(guó)棟;劉琳;李榮臻;陶緒堂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): C30B33/02
• 分類號(hào): C30B33/02;C30B29/12
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發(fā)明涉及一種提升鹵化亞汞單晶體結(jié)晶性和光學(xué)透過率的處理方法，它包括將鹵化亞汞單晶體置于多溫區(qū)真空退火爐中，升溫至150?180℃進(jìn)行退火處理90?120h；退火處理后的鹵化亞汞單晶體緩慢降至室溫，退火后處理鹵化亞汞晶體的X射線單晶搖擺曲線半峰寬明顯減小，晶體結(jié)晶性得到很大提高，晶體缺陷得到一定程度的消除，并且通過退火后處理，遇光暗化鹵化亞汞晶體的光學(xué)透過率得到恢復(fù)，晶體透過率明顯提升。并且該方法對(duì)溫度要求較低，具有簡(jiǎn)單方便、易操控的優(yōu)點(diǎn)。采用該方法可獲得結(jié)晶性、光學(xué)透過率高的鹵化亞汞晶體，這對(duì)于鹵化亞汞晶體聲光器件的制備及應(yīng)用具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及提升鹵化亞汞單晶體結(jié)晶性和光學(xué)透過率的處理方法，屬于晶體缺陷消除及器件性能提升領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聲光器件是利用超聲波實(shí)現(xiàn)光束的頻率、方向和幅度控制的一類光學(xué)元器件。主要可分為聲光調(diào)制器、聲光偏轉(zhuǎn)器、聲光移頻器以及聲光可調(diào)濾波器。可用于光譜成像的聲光可調(diào)濾波器在軍事偽裝目標(biāo)偵察、激光遙感、航天探測(cè)以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用，其具有衍射效率高、數(shù)據(jù)獲取速度快、分光速度快及結(jié)構(gòu)緊湊、易于集成化的優(yōu)點(diǎn)。而大尺寸、高性能的聲光晶體是制備高性能聲光器件的關(guān)鍵。目前，在紫外-可見近紅外波段，已有KDP、TeO₂、PbMO₄等性能良好的商業(yè)化聲光晶體，但在中遠(yuǎn)紅外波段仍舊缺乏高性能的聲光晶體。鹵化亞汞系列晶體具有透光范圍寬、聲光優(yōu)值大、雙折射大及易獲得大尺寸晶體等優(yōu)勢(shì)，是一類有潛力的高性能長(zhǎng)波紅外聲光晶體材料。

目前，國(guó)外的科研單位已針對(duì)鹵化亞汞系列晶體開展了較多的研究，但仍有一些問題尚未得到解決。1)生長(zhǎng)高質(zhì)量鹵化亞汞晶體存在很大的難度，晶體內(nèi)仍舊存在包藏、裂紋、條紋及表面粗糙等缺陷，這大大降低了光學(xué)元器件的性能。文獻(xiàn)“Design andfabrication of mercurous bromide acousto-optic tunable filters(Proc.SPIE.2205,5881,58810E)”報(bào)道了目前溴化亞汞單晶搖擺曲線半峰寬的最優(yōu)值，但其仍高達(dá)0.78°。文獻(xiàn)“Growth of high quality mercurous halide single crystals byphysical vapor transport method for AOM and radiation detection applications(Journal of Crystal Growth,2016,450,96-102)”報(bào)道了目前碘化亞汞自然形成及加工晶體的搖擺曲線半峰寬值分別為0.13°及0.24°。鹵化亞汞系列晶體搖擺曲線半峰寬較大，表明晶體質(zhì)量較低。2)鹵化亞汞晶體存在遇光晶體暗化的現(xiàn)象，這將對(duì)其器件制備及應(yīng)用產(chǎn)生不利影響。文獻(xiàn)“Photosensitivity of mercurous chloride single crystals in280-400nm spectral region(Journal of Physics B,1987,37,1301-1310)”報(bào)道了氯化亞汞晶體在紫外光下變暗的現(xiàn)象，且光化學(xué)分解是造成晶體顏色暗化的原因。但目前并沒有能夠解決鹵化亞汞暗化特性或恢復(fù)暗化晶體性能的措施。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，尤其是生長(zhǎng)高質(zhì)量鹵化亞汞晶體難度大、晶體存在遇光晶體暗化的難點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種提升鹵化亞汞單晶體結(jié)晶性和光學(xué)透過率的處理方法。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種提升鹵化亞汞單晶體結(jié)晶性和光學(xué)透過率的處理方法，包括步驟如下：

(1)將鹵化亞汞單晶體置于多溫區(qū)真空退火爐中，升溫至150-180℃進(jìn)行退火處理90-120h；

(2)退火處理后，晶體緩慢降至室溫，得到退火處理后的鹵化亞汞晶體。

通過本發(fā)明處理方法得到的鹵化亞汞晶體用于光學(xué)元器件，光學(xué)元器件的光學(xué)透過率也同樣得到提升。