پودر ساینده کاربید سیلیکون 4h-N 100um برای رشد کریستال SIC

کاربرد SiC

کریستال SiC یک ماده نیمه هادی مهم با پهنای باند است.به دلیل هدایت حرارتی بالا ، سرعت رانش الکترون بالا ، مقاومت در برابر شکست زیاد و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی پایدار ، از آن به طور گسترده ای در دمای بالا ، در دستگاه های الکترونیکی با فرکانس بالا و قدرت بالا استفاده می شود.بیش از 200 نوع کریستال SiC وجود دارد که تاکنون کشف شده است.در این میان ، بلورهای 4H- و 6H-SiC به صورت تجاری عرضه شده اند.همه آنها به گروه نقطه ای 6 میلی متری تعلق دارند و دارای اثر نوری غیرخطی مرتبه دوم هستند.کریستالهای SiC نیمه عایق قابل مشاهده و متوسط ​​هستند.باند مادون قرمز از انتقال بالاتری برخوردار است.بنابراین ، دستگاه های نوری الکترونیکی مبتنی بر کریستال های SiC برای کاربرد در محیط های شدید مانند درجه حرارت بالا و فشار زیاد بسیار مناسب هستند.ثابت شده است که کریستال نیمه عایق 4H-SiC نوع جدیدی از کریستال نوری غیرخطی مادون قرمز است.در مقایسه با بلورهای نوری غیرخطی مادون قرمز که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند ، کریستال SiC به دلیل وجود کریستال دارای یک شکاف باند گسترده (3.2eV) است.، هدایت حرارتی بالا (490W / m · K) و انرژی پیوند بزرگ (5eV) بین Si-C ، به طوری که کریستال SiC آستانه آسیب لیزر بالایی دارد.بنابراین ، کریستال نیمه عایق 4H-SiC به عنوان یک کریستال تبدیل فرکانس غیرخطی دارای مزایای آشکاری در تولید لیزر مادون قرمز با قدرت بالا است.بنابراین ، در زمینه لیزرهای با قدرت بالا ، کریستال SiC یک کریستال نوری غیر خطی با چشم اندازهای کاربرد گسترده است.با این حال ، تحقیقات فعلی بر اساس خصوصیات غیرخطی بلورهای SiC و برنامه های مربوطه هنوز کامل نشده است.این کار خصوصیات نوری غیرخطی بلورهای 4H- و 6H-SiC را به عنوان محتوای اصلی تحقیق در نظر گرفته و هدف آن حل برخی از مشکلات اساسی بلورهای SiC از نظر خصوصیات نوری غیرخطی است ، به طوری که کاربرد بلورهای SiC در این زمینه را ترویج می کند. اپتیک غیرخطییک سری کارهای مرتبط به صورت تئوری و آزمایشی انجام شده است و نتایج اصلی تحقیق به شرح زیر است: ابتدا خصوصیات نوری اساسی غیرخطی بلورهای SiC مورد مطالعه قرار می گیرد.انکسار دمای متغیر بلورهای 4H- و 6H-SiC در باند های مادون قرمز قابل مشاهده و میانی (404.7nm ～ 2325.4nm) آزمایش شد و معادله Sellmier از ضریب شکست دما متغیر برازش داده شد.برای محاسبه پراکندگی ضریب ترمو نوری از تئوری مدل اسیلاتور منفرد استفاده شد.یک توضیح نظری داده شده است.تأثیر اثر حرارتی نوری در تطبیق فاز بلورهای 4H- و 6H-SiC مطالعه شده است.نتایج نشان می دهد که همسان سازی فاز بلورهای 4H-SiC تحت تأثیر دما قرار نمی گیرد ، در حالی که کریستال های 6H-SiC هنوز نمی توانند به تطابق فاز دما برسند.وضعیت.علاوه بر این ، فاکتور دو برابر شدن فرکانس کریستال نیمه عایق 4H-SiC به روش حاشیه Maker مورد آزمایش قرار گرفت.دوم ، تولید پارامتر نوری فمتوسکند و عملکرد تقویت کریستال 4H-SiC مورد مطالعه قرار گرفته است.تطبیق فاز ، تطبیق سرعت گروه ، بهترین زاویه غیر هم خطی و بهترین طول بلور کریستال 4H-SiC پمپاژ شده توسط لیزر فمتوسکند 800 نانومتری به صورت تئوری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.استفاده از لیزر فمتوسکند با طول موج 800nm ​​خروجی توسط لیزر Sa: Sapphire به عنوان منبع پمپ ، استفاده از فناوری تقویت پارامتری نوری دو مرحله ای ، استفاده از کریستال نیمه عایق 4H-SiC به ضخامت 3.1 میلی متر به عنوان یک کریستال نوری غیرخطی ، برای اولین بار ، یک لیزر مادون قرمز با طول موج مرکزی 3750nm ، یک انرژی تک پالس تا 17μJ و عرض پالس 70fs به طور آزمایشی بدست آمد.از لیزر فمتوثانیه 532 نانومتری به عنوان چراغ پمپ استفاده می شود و کریستال SiC برای تولید نور سیگنال با طول موج مرکز خروجی 603 ​​نانومتر از طریق پارامترهای نوری با فاز 90 درجه مطابقت دارد.سوم ، عملکرد گسترش طیفی کریستال نیمه عایق 4H-SiC به عنوان یک محیط نوری غیر خطی مورد مطالعه قرار گرفته است.نتایج تجربی نشان می دهد که با حداکثر طول بلور و برخورد تراکم قدرت لیزر بر روی بلور ، نیمه حداکثر عرض طیف گسترده شده افزایش می یابد.افزایش خطی را می توان با اصل مدولاسیون خود فاز توضیح داد ، که عمدتا ناشی از اختلاف ضریب شکست کریستال با شدت نور حادثه است.در همان زمان ، تجزیه و تحلیل می شود که در مقیاس زمانی فمتوسکند ، ضریب شکست غیرخطی بلور SiC ممکن است به طور عمده به الکترونهای متصل در کریستال و الکترونهای آزاد در باند هدایت نسبت داده شود.و از فناوری z-scan برای مطالعه مقدماتی بلور SiC تحت لیزر 532nm استفاده می شود.جذب غیر خطی و غیر

عملکرد ضریب شکست خطی.