非線性光學基礎研究計畫---子計畫三：紅外線非 線性光學材料AgGaS/sub 2/及AgGa(S/sub 1-x/Se/sub x/) /sub 2/之單晶生長、結構及性質鑑定

Abstract

近年來無論是有機或是無機的,新的非線性 光學材料之發展可謂是突飛猛進.然而這些材 料多數都是應用於紫外光或可見光的頻率範圍 內.相對而言,有關紅外線非線性光學材料之研 究則顯的相當不足.在國科會的支助下我們在 過去兩年成功的發展出以垂直式布氏長晶法在 無晶種(Seedless)的狀況下生長Undoped以及Sior Ge-doped AgGaS/sub 2/紅外線非線性光學晶體.本計 畫繼續前兩年之研究方向,擬以三年為期以垂 直式布氏長晶法並使用晶種(Seeds)來生長特定 方向性的AgGaS/sub 2/以及AgGa(S/sub 1-x/Se/sub x/)/sub 2/單晶;並且研究其微觀組織,缺陷結構,缺陷化 學以及光電性質.第一年的重點是利用不同Orientation的AgGaS/sub 2/晶種來進行單晶生長.所需 的晶種將用過去兩年所生長出來的單晶來製作 .以探討晶種的方向性、品質以及長晶條件(如 溫度梯度、拉昇速度等)對Growth rate及單晶品質 的影響.第二年將以Seedless的方式生長一系列不 同X-值(即不同Se含量)的AgGa(S/sub 1-x/Se/sub x/)/sub 2/四元單晶.AgGa(S/sub 1-x/Se/sub x/)/sub 2/的非線性 光學性質介於AgGaS/sub 2/及AgGaSe/sub 2/之間,並且 可藉X-值的改變而加以調整.AgGa(S/sub1-x/Se/sub x/ )/sub 2/的單晶不易買到因此無晶種可資利用,只 好以Seedless的方式先行生長不同Se含量的四元 單晶.第二年的重點是研究四元單晶的基本生 長條件;並且探討Se含量的多寡,配料的 Nonstoichiometry,長晶條件(如溫度梯度、拉昇速度 )等,對晶體的光電性質及結構組成之影響.等第 二年長出了一些AgGa(S/sub 1-x/Se/sub x/)/sub 2/單晶 後,在第三年我們就可利用它們來切割出特定 方向性及不同成分(即不同Se含量)的晶種以進 行Seeded growth.我們的目標是生長出X-值為0.25、 0.5、0.75及1的AgGa(S/sub 1-x/Se/sub x/)/sub 2/單晶並 且對其性質及結構做詳細的鑑定及分析.