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钽铌酸钾锂晶体载流子迁移性能研究

作　者: 李杨
导　师: 姜永远
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 光学
关键词: 钽铌酸钾锂晶体载流子迁移率渡越时间方法
分类号: O614.113
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

钽铌酸钾锂晶体是一种性能优异的电控光折变材料,在相变点附近,顺电相的钽铌酸钾锂晶体具有最大的二次电光系数、衍射效率高、电场响应速度很快,这些优良的性能使其成为最有前景的电控光折变材料。正确而完备的材料性能表征是其用于实际器件的重要前提,对于载流子迁移率的测试,目前已有的实验研究多是通过一些光折变的实验方法进行的。测试系统比较复杂,有时需要通过测量与其相关的其他参数,间接计算得到其电荷迁移过程的信息,而并非直接得到材料的载流子迁移率。针对这一问题,本论文的主要内容就是建立晶体材料载流子迁移率的测量系统,探索KLTN晶体载流子迁移性能与其掺杂元素以及实验条件之间的关系。本论文采用渡越时间(Time-of-Flight)方法对钽铌酸钾锂及其掺杂晶体的载流子迁移过程进行研究。论文工作中,根据晶体样品吸收光谱的特点,选择合适波长、脉宽以及重复频率的脉冲激光器,搭建实验平台,对不同掺杂及浓度的晶体样品在不同的条件下进行实验,改变取样电阻以及外加电压,分别得到实验数据;根据理论模型进行数据分析,判断出晶体样品的主要载流子类型,得到载流子迁移率等电荷迁移过程中的典型值,并对不同条件下的实验结果进行对比分析,得到结论。实验结果表明,利用渡越时间(TOF)方法可以测量钽铌酸钾锂晶体材料中的载流子迁移率,要严格选取合适的测量条件,才能获得准确、可靠的测试结果。改变实验条件,我们的实验平台可以用于测试其他的晶体样品,适用性很广。从结果中可以看出,钽铌酸钾锂晶体具有较大的载流子迁移率,掺杂元素以及掺杂量都对其载流子迁移特性影响较大。

钽铌酸钾锂晶体载流子迁移性能研究

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