Фоторефрактивный эффект в нестехиометричных кристаллах ниобата лития и оптических волноводах на их основе

• Автор: Севостьянов, Олег Геннадьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

ГЛАВА 1. ФОТОРЕФРАКТИВНЫЙ ЭФФЕКТ В КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ. МЕХАНИЗМЫ, КОНЦЕПЦИИ И МОДЕЛИ

ГЛАВА 2. ФОТОРЕФРАКЦИЯ В ОБЪЕМНЫХ НЕЛЕГИРОВАННЫХ МОНОКРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ

2.1 Влияние собственных дефектов на светоиндуцироваиное изменение показателя преломления в нестехиометричных кристаллах ниобата лития.

2.2 Фотолюминесценция в нестехиометричных кристаллах ЫМЬ

ГЛАВА 3. ФОТОРЕФРАКТИВНЫЙ ЭФФЕКТ ПРИ НЕОДНОРОДНОМ ВНЕШНЕМ НАГРЕВЕ НЕСТЕХИОМЕТРИЧНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ.
3.1 Фоторефрактивный отклик кристаллов ЬМЬ в присутствие внешнего стационарного градиента температуры.
3.2 Термическая фиксация фазовых микроголограмм в нелегированных кристаллах ЫЫЬ в условиях неоднородного нагрева.
ГЛАВА 4. ФОТОРЕФРАКЦИЯ В НОВЫХ ТИПАХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДОВ НА КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ
4.1 Фоторефрактивная запись в ЫИЬ волноводах, создаваемых в комбинированной технике ионного обмена и ионной имплантации.
4.2 Фотохромные фоторефрактивные нротонзамещенные планарные волноводы в ниобате лития.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ.
ЛИТЕРАТУРА


Существует дополнительный вклад в заполнение вторичных фоторефрактивных центров, появляющийся вследствие фотодиссоциации дефектных комплексов НЬиКЬиЬ2, доминирующий в случае нелегированных кристаллов ниобата лития и определяемый из прямых измерений фоторефракции и фотолюминесценции образцов. В условиях слабого внешнего неоднородного нагрева кристаллов ЫМЬОз возможен процесс подавления фогорефрактивного отклика, эффективность которого зависит от степени нестехиометрии, коэффициента дополнительного поглощения образца характеризующего концентрацию собственных дефектов 1КЬьгМкЬ2, и величины приложенного градиента температуры. За счет термической активации примесной протонной проводимости при неоднородном нагреве нелегированных кристаллов 1лЫЬОз возможно осуществление термической фиксации фоторефрактивных микроголограмм, с эффективностью, зависящей от степени нестехиометрии кристалла и величины темнового тока, возрастающего при термовозбуждении собственных дефектов. Иеионной имплантации на подложках кристаллов ниобата лития могут быть получены оптические волноводы, обладающие экстремально высокими значениями фоторефрактивной чувствительности, требуемыми для перспективных интегральнооптических устройств. Методами комбинированного ионного обмена, сочетаемого с последовательностью окислительных и реструктурирующих отжигов на подложках монокристаллов ниобата лития могут быть получены фотохромные фотерефрактивные протонзамещенные волноводы, обладающие высокими значениями коэффициента фотоиндуцированного поглощения при УФоблучении. Международной научной конференции по физике диэлектриков Диэлектрики, СПетербург, VI Ii i i , ii, i, 3 ii ii, , vi, 7ом Международном семинаре по физике сегнетоэлектриковполупроводииков, РГГ1У, РостовнаДону, Международной конференции Физикохимические процессы в неорганических материалах, Кемерово, , , 8 i i ii i, , , 9 I i i xiii, i, I, , , i ii i i i, , , i ii ii 8, , , семинарах Московского института электронной техники МИЭТ, института физики и физических технологий технологического университета Клаусталь I , i, . Публикации основные результаты исследования изложены в работах, список которых приведен в конце диссертации. Анализ, первичная систематизация и обсуждение всех результатов, а также участие в постановке задач и интерпретации результатов, описанных в разделах главы 3 и 4. Структура и объем Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, в котором перечислены основные полученные результаты и выводы. Список использованных источников включает ссылок. В работе имеется рисунков и 4 таблицы. Полный объем 5 страниц. ГЛАВА 1. ФОТОРЕФРАКТИВНЫЙ ЭФФЕКТ В КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ. В современном понимании явления ФРЭ, его можно представить как в результат электрооптической модуляции показателя преломления кристалла полем пространственного заряда, возникающего в результате фотопереноса электронов из освещенных областей образца в неосвещенные рис. Элементарные механизмы фоторефрактивного эффекта в ниобате лития до сих пор являются предметом острой дискуссии. При этом более глубокое рассмотрение вопроса зависит от особенностей применяемых модельных представлений и нуждается специальном пояснении. Весьма подробное и последовательное изложение различных аспектов ФРЭ, предложенных в разное время, содержится в прекрасных монографиях и обзорах 3, . Приведем краткую сводку, отражающей ретроспективу и современные взгляды на природу фоторефракции в кристаллах ниобата лития, а также существующие проблемы в понимании механизмов этого уникального явления, на прояснение части которых направлена, в том числе, и настоящая работа. Следует еще раз отметить, что вопрос о микроскопической природе фоторефрактивных центров и, соответственно, механизмах транспорта заряда, на сегодняшний день, является дискуссионным прогресс в этой области наметился буквально в последние несколько лет, что приводило и приводит к фактическому отсутствию скольконибудь полно разработанных теоретических подходов к анализу ФРЭ, поэтому все известные модели фоторефрактивного эффекта являются по сути феноменологическими. Вместе с тем, анализ совокупности работ в этих направлениях позволяет осторожно утверждать о возможном решении задачи построения емкой модели ФРЭ в обозримом будущем.