Дослідження оптичних і піроелектричних властивостей монокристала ніобата літію, викликаних дифузією іонів металів

Автори У.В. Яхневич1, Г. Суханек2, А. Ейдам2, Д.Ю. Сугак1, 3 , І.І. Сиворотка1, В.Г. Гайдучок1, О.А. Бурий1, С.Б. Убізський1, Г. Герлах2
Приналежність

1Кафедра напівпровідникової електроніки, Національний університет "Львівська політехніка", вул. С. Бандери, 12, 79000 Львів, Україна

2Лабораторія твердотільної електроніки, Технічний університет Дрездена, 01062 Дрезден, Німеччина

3Науково-виробниче підприємство “Електрон-Карат”, вул Стрийська, 202, Львів, Україна

Е-mail
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 1
Дати Одержано 11 грудня 2018; у відредагованій формі 07 лютого 2019; опубліковано online 25 лютого 2019
Посилання У.В. Яхневич, Г. Суханек, А. Ейдам та ін., Ж. нано- елкектрон. фіз. 11 № 1, 01017 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(1).01017
PACS Number(s) 66.30. – h, 78.20. – e, 77.70. + a
Ключові слова Монокристали LiNbO3, Профілі глибини дифузії домішок, Профілі піроелектричного коефіцієнта.
Анотація

Досліджено просторові зміни оптичних і піроелектричних властивостей монокристалів LiNbO3, легованих іонами Cu і Fe шляхом дифузії за високих температур. Перед відпалом кристали були повністю покриті відповідним порошком оксиду металу. Для визначення ролі різних типів дифузійних джерел іонів металів у формуванні модифікованих шарів LiNbO3 аналогічні дослідження були виконані і для зразків, покритих перед відпалом плівками Cu. Оптичне поглинання зразків реєстрували в напрямку, перпендикулярному напрямку дифузії на різних відстанях від поверхні кристала. Інтенсивність смуг поглинання іонів Cu+ (400 нм), Cu2+ (1000 нм) і Fe3 + (480 нм) аналізували залежно від температури відпалу та відстані від джерела дифузії. На залежностях змін додаткового поглинання з глибиною у всіх зразках спостерігались максимуми. Концентрації іонів Cu та Fe розраховували за формулою Смакули-Декстера. Для встановлення кореляції змін оптичних і піроелектричних властивостей методом модуляції інтенсивності лазерного випромінювання були досліджені профілі піроелектричного коефіцієнта у легованих кристалах. Для запобігання невизначеності вимірювань методом теплових хвиль, яка збільшується з глибиною зразка, піроелектричний струм реєструвався під час збудження кристала як з передньої, так і задньої площини пластини. Для калібрування результатів також були виміряні усереднені піроелектричні коефіцієнти. Синусоїдальна модуляція температури зразка з частотою 0.1 Гц забезпечувалась за допомогою модуля Пельтьє. Встановлено, що дифузійне легування впливає на піроелектричні властивості кристалів ніобату літію.

Перелік посилань