4h-N 100um Proszek ścierny z węglika krzemu do wzrostu kryształów SIC

Zastosowanie SiC

Kryształ SiC jest ważnym materiałem półprzewodnikowym o szerokiej przerwie energetycznej.Ze względu na wysoką przewodność cieplną, wysoki współczynnik dryftu elektronów, wysoką siłę pola przebicia i stabilne właściwości fizyczne i chemiczne, jest szeroko stosowany w wysokich temperaturach, w urządzeniach elektronicznych o wysokiej częstotliwości i dużej mocy.Do tej pory odkryto ponad 200 rodzajów kryształów SiC.Wśród nich kryształy 4H- i 6H-SiC zostały dostarczone na rynek.Wszystkie należą do grupy punktów 6 mm i mają nieliniowy efekt optyczny drugiego rzędu.Półizolujące kryształy SiC są widoczne i średnie.Pasmo podczerwieni ma wyższą przepuszczalność.Dlatego urządzenia optoelektroniczne oparte na kryształach SiC są bardzo odpowiednie do zastosowań w ekstremalnych środowiskach, takich jak wysoka temperatura i wysokie ciśnienie.Udowodniono, że półizolujący kryształ 4H-SiC jest nowym typem nieliniowego kryształu optycznego w średniej podczerwieni.W porównaniu z powszechnie stosowanymi nieliniowymi kryształami optycznymi w średniej podczerwieni, kryształ SiC ma szeroką przerwę energetyczną (3,2eV) ze względu na kryształ., Wysoka przewodność cieplna (490 W / m · K) i duża energia wiązania (5eV) między Si-C, dzięki czemu kryształ SiC ma wysoki próg uszkodzenia lasera.Dlatego półizolujący kryształ 4H-SiC jako nieliniowy kryształ konwersji częstotliwości ma oczywiste zalety w emitowaniu lasera średniej podczerwieni o dużej mocy.Zatem w dziedzinie laserów o dużej mocy kryształ SiC jest nieliniowym kryształem optycznym o szerokich możliwościach zastosowania.Jednak obecne badania oparte na nieliniowych właściwościach kryształów SiC i związanych z nimi zastosowaniach nie są jeszcze zakończone.Niniejsza praca przyjmuje nieliniowe właściwości optyczne kryształów 4H- i 6H-SiC jako główną treść badań i ma na celu rozwiązanie niektórych podstawowych problemów kryształów SiC w zakresie nieliniowych właściwości optycznych, aby promować zastosowanie kryształów SiC w tej dziedzinie. nieliniowej optyki.Przeprowadzono szereg powiązanych prac teoretycznych i eksperymentalnych, a główne wyniki badań są następujące: Po pierwsze, badane są podstawowe nieliniowe właściwości optyczne kryształów SiC.Zbadano zmienną temperaturę załamania kryształów 4H- i 6H-SiC w pasmach widzialnej i średniej podczerwieni (404,7nm ～ 2325,4nm) i dopasowano równanie Sellmiera współczynnika załamania światła o zmiennej temperaturze.Do obliczenia dyspersji współczynnika termooptycznego wykorzystano teorię modelu pojedynczego oscylatora.Podano wyjaśnienie teoretyczne;Zbadano wpływ efektu termooptycznego na dopasowanie fazowe kryształów 4H- i 6H-SiC.Wyniki pokazują, że temperatura nie ma wpływu na dopasowanie fazowe kryształów 4H-SiC, podczas gdy kryształy 6H-SiC nadal nie mogą osiągnąć dopasowania fazowego temperatury.stan: schorzenie.Ponadto zbadano współczynnik podwojenia częstotliwości półizolacyjnego kryształu 4H-SiC metodą prążków Maker.Po drugie, badane są femtosekundowe parametry optyczne generowania i wzmacniania kryształu 4H-SiC.Teoretycznie przeanalizowano dopasowanie fazowe, dopasowanie prędkości grupowej, najlepszy kąt niekoliniowy i najlepszą długość kryształu kryształu 4H-SiC pompowanego laserem femtosekundowym 800 nm.Wykorzystanie lasera femtosekundowego o długości fali 800nm ​​na wyjściu lasera Ti: Sapphire jako źródła pompy, wykorzystującego dwustopniową technologię optycznego wzmacniania parametrycznego, przy użyciu półizolacyjnego kryształu 4H-SiC o grubości 3,1 mm jako nieliniowego kryształu optycznego, pod kątem dopasowania fazowego pod kątem 90 ° Po raz pierwszy uzyskano eksperymentalnie laser w średniej podczerwieni o środkowej długości fali 3750nm, energii pojedynczego impulsu do 17μJ i szerokości impulsu 70fs.Laser femtosekundowy 532 nm jest używany jako światło pompujące, a kryształ SiC jest dopasowany fazowo pod kątem 90 °, aby wygenerować światło sygnałowe o długości fali środka wyjściowego 603 nm za pomocą parametrów optycznych.Po trzecie, badana jest wydajność rozszerzania widma półizolującego kryształu 4H-SiC jako nieliniowego ośrodka optycznego.Wyniki eksperymentalne pokazują, że połowa maksymalnej szerokości rozszerzonego widma rośnie wraz z długością kryształu i gęstością mocy lasera padającej na kryształ.Wzrost liniowy można wytłumaczyć zasadą automodulacji, która jest spowodowana głównie różnicą współczynnika załamania światła kryształu z natężeniem padającego światła.Jednocześnie analizuje się, że w femtosekundowej skali nieliniowego współczynnika załamania światła kryształu SiC można przypisać głównie elektronom związanym w krysztale i elektronom swobodnym w paśmie przewodnictwa;a technologia z-scan służy do wstępnego badania kryształu SiC pod laserem 532nm.Nieliniowa absorpcja i nie

liniowy współczynnik załamania światła.