同步辐射白光形貌术表征RbTiOAsO_4晶体中的生长缺陷

Characterization of the Growth Defects in the RbTiOAsO_4 Crystals by White-beam Synchrotron Radiation Topography

KTiOPO4(KTP)是著名的非线性光学晶体 ,它有许多优良的物理性质 ,如 :高非线性光学系数 ,宽光学透明范围 ,高激光损伤阈值。因此KTP晶体十分适合于制作小型蓝绿激光器和光参量振荡器。最近一些研究者试图把KTP晶体的应用范围扩大到中红外波段的光参量振荡器 ,但KTP晶体在 4.3μm和 3.5 μm处的光吸收严重降低振荡器的输出功率。对比之下 ,RbTiOAsO4(RTA)晶体在 3～ 5 μm波段无任何光吸收。从这个意义上来说 ,RTA晶体是制作红外光参量振荡器的理想材料。在这里我们主要报道利用同步辐射白光形貌术结合化学腐蚀法检测RTA晶体中缺陷的一些结果。为了解籽晶对晶体生长质量的影响 ,采用同步辐射白光形貌观察一片包含籽晶在内的( 0 0 1 )晶片。结果表明 :生长扇界是该晶片中的主要缺陷 ,它在形貌像中显示很强的X射线运动学衬度 ,而生长条纹的衬度很弱。此外 ,一些位错在籽晶的成帽区和生长扇界上成核。大部分位错沿 [1 0 0 ]方向 ,根据位错在不同衍射形貌像中的衬度 ,其Burgers矢量被确定为 [0 0 1 ],因此位错具有典型的刃型特征。从能量角度考虑 :Burgers矢量沿 [0 0 1 ]方向 ,位错线具有较低的能量 ,因为该方向的矢量长度要低于 [1 0 0 ]和 [0 1 0 ]方向。( 1 0 0 )晶片远离籽晶 ,该晶片几乎是无位错的 。