Liitiumniobaatkristalli ja selle rakenduste lühiülevaade – 2. osa: Liitiumniobaatkristalli ülevaade

Liitiumniobaatkristalli ja selle rakenduste lühiülevaade – 2. osa: Liitiumniobaatkristalli ülevaade

LiNbO3 ei leidu looduses loodusliku mineraalina. Liitiumniobaadi (LN) kristallide kristallstruktuuri kirjeldas esmakordselt Zachariasen 1928. aastal. 1955. aastal andsid Lapitskii ja Simanov LN-kristallide kuusnurksete ja trigonaalsete süsteemide võre parameetrid pulberröntgendifraktsioonianalüüsi abil. 1958. aastal andsid Reisman ja Holtzberg Li pseudoelemendi2O-Nb2O5 termilise analüüsi, röntgendifraktsioonianalüüsi ja tiheduse mõõtmise teel.

Faasidiagramm näitab, et Li3NbO4, LiNbO3, LiNb3O8 ja Li2Nb28O71 kõik saab moodustada Li-st2O-Nb2O5. Kristallide ettevalmistamise ja materjali omaduste tõttu ainult LiNbO3 on laialdaselt uuritud ja rakendatud. Vastavalt keemilise nimetuse üldreeglile liitiumNiobaat peaks olema Li3NbO4ja LiNbO3 tuleks nimetada liitium Metaniobaat. Varases staadiumis LiNbO3 nimetati tõepoolest liitiumiks Metaniobaadi kristall, kuid kuna LN kristallid koos ülejäänud kolm tahket faasis pole laialdaselt uuritud, nüüd on LiNbO3 on peaaegu enam ei helistanud Liitium Metniobaat, kuid on laialt tuntud kui Liitium Niobaat.

LN Crystal-WISOPTIC

Kvaliteetne LiNbO3 (LN) kristall, mille on välja töötanud WISOPTIC.com

LN-kristalli vedelate ja tahkete komponentide koossulamistemperatuur ei ole kooskõlas selle stöhhiomeetrilise suhtega. Samade pea- ja sabakomponentidega kvaliteetseid monokristalle saab sulakristallimise meetodil kergesti kasvatada ainult siis, kui kasutatakse sama tahke ja vedela faasi koostisega materjale. Seetõttu on laialdaselt kasutatud LN-kristalle, millel on hea tahke ja vedeliku eutektilise punkti sobivus. LN-kristallid viitavad tavaliselt sama koostisega kristallidele ja liitiumisisaldus ([Li]/[Li+Nb]) on umbes 48,6%. Suure hulga liitiumioonide puudumine LN-kristallides toob kaasa suure hulga võre defekte, millel on kaks olulist mõju: Esiteks, see mõjutab LN-kristalli omadusi; Teiseks annavad võre defektid olulise aluse LN-kristallide dopingutehnoloogiale, mis võib kristallide jõudlust tõhusalt reguleerida kristallikomponentide reguleerimise, dopingu ja legeeritud elementide valentsikontrolli kaudu, mis on ka üks olulisi põhjuseid LN kristall.

Erinevalt tavalisest LN-kristallist on olemas peaaegu stöhhiomeetrilised LN-kristallid”, mille [Li]/[Nb] on ligikaudu 1. Paljud nende peaaegu stöhhiomeetriliste LN-kristallide fotoelektrilised omadused on silmatorkavamad kui tavalistel LN-kristallidel ja nad on tundlikumad paljude fotoelektriliste omaduste suhtes, kuna peaaegu stöhhiomeetriline doping, seega on neid põhjalikult uuritud. Kuna aga peaaegu stöhhiomeetrilised LN-kristallid ei ole tahkete ja vedelate komponentidega eutektilised, on tavapärase Czochralski abil raske valmistada kvaliteetset monokristalli. meetod. Seetõttu on veel palju tööd teha, et valmistada kvaliteetseid ja kulutõhusaid peaaegu stöhhiomeetrilisi LN-kristalle praktiliseks kasutamiseks.


Postitusaeg: 27. detsember 2021