量子电子学报

作者：程毛杰,张会丽,董昆鹏,权聪,胡伦珍,韩志远,孙敦陆,∗

单位：1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所晶体材料研究室, 安徽合肥230031;2 中国科学技术大学, 安徽合肥230026;3 安徽省先进激光技术实验室, 安徽合肥230037

关键词：材料,3 英寸GGG 晶体,磁光衬底,晶体质量,表面形貌,位错,透过谱,

基金：Supported by General Program of National Natural Science Foundation of China (国家自然科学基金面上项目, 51872290), NaturalScience Foundation of Anhui Province (安徽省自然科学基金, 1908085QE176)

采用熔体提拉法, 通过设计合理的晶体生长温场结构和优化生长气氛等, 有效抑制了镓挥发, 结合原料预处理及缩颈等工艺, 成功生长出了高质量的直径3 英寸Gd3Ga5O12(GGG) 晶体。对其晶体结构、结晶质量、位错形貌及透过光谱等进行了详细研究。X 射线粉末衍射(XRD) 表明该晶体为单相且晶格常数为1.2379 nm;(111) 结晶面的X 射线摇摆曲线(XRC) 显示晶体具有较好的结晶质量; 原子力显微镜(AFM) 测量晶体(111) 抛光片的表面粗糙度约为0.203 nm; 观察分析了晶体(111) 结晶面的位错腐蚀坑, 位错密度为28∼85 个/cm2; 透过光谱显示晶体具有较宽的透光波段, 并拟合出了塞米尔方程系数。结果表明生长的三英寸GGG 晶体可以作为磁光外延膜的衬底材料和激光基质, 并且较大的尺寸能够有效提高晶体使用的取材效率和一致性。

来源：2021年第2期

《量子电子学报》期刊编辑部

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