Tinjauan Ringkas Kristal Lithium Niobate dan Aplikasinya - Bahagian 2: Gambaran Keseluruhan Kristal Lithium Niobate

Tinjauan Ringkas Kristal Lithium Niobate dan Aplikasinya - Bahagian 2: Gambaran Keseluruhan Kristal Lithium Niobate

LiNbO3 tidak terdapat di alam semula jadi sebagai mineral semula jadi. Struktur kristal kristal lithium niobate (LN) pertama kali dilaporkan oleh Zachariasen pada tahun 1928. Pada tahun 1955 Lapitskii dan Simanov memberikan parameter kekisi bagi sistem heksagon dan trigonal kristal LN dengan analisis pembelauan serbuk sinar-X. Pada tahun 1958, Reisman dan Holtzberg memberikan unsur palsu Li2O-Nb2O5 dengan analisis haba, analisis pembelauan sinar-X dan pengukuran ketumpatan.

Rajah fasa menunjukkan bahawa Li3NbO4, LiNbO3, LiNb3O8 dan Li2Nb28O71 semua boleh dibentuk daripada Li2O-Nb2O5. Disebabkan oleh penyediaan kristal dan sifat bahan, hanya LiNbO3 telah dikaji dan diaplikasikan secara meluas. Mengikut peraturan umum penamaan kimia, LithiumNiobat sepatutnya Li3NbO4, dan LiNbO3 sepatutnya dipanggil Litium Metaniobate. Pada peringkat awal, LiNbO3 memang dipanggil Litium Mkristal etaniobate, tetapi kerana kristal LN dengan tiga fasa pepejal yang lains belum dikaji secara meluas, kini LiNbO3 ialah hampir tidak dipanggil lagi Lithium Metniobat, tetapi dikenali secara meluas sebagai Lithium Niobat.

LN Crystal-WISOPTIC

Kristal LiNbO3 (LN) berkualiti tinggi yang dibangunkan oleh WISOPTIC.com

Takat lebur bersama komponen cecair dan pepejal kristal LN tidak konsisten dengan nisbah stoikiometrinya. Hablur tunggal berkualiti tinggi dengan komponen kepala dan ekor yang sama boleh ditanam dengan mudah melalui kaedah penghabluran cair hanya apabila bahan dengan komposisi peringkat pepejal dan peringkat cecair yang sama digunakan. Oleh itu, kristal LN dengan sifat padanan titik eutektik pepejal-cecair yang baik telah digunakan secara meluas. Kristal LN biasanya tidak dinyatakan merujuk kepada yang mempunyai komposisi yang sama, dan kandungan litium ([Li]/[Li+Nb]) adalah kira-kira 48.6%. Ketiadaan sejumlah besar ion litium dalam kristal LN membawa kepada sejumlah besar kecacatan kekisi, yang mempunyai dua kesan penting: Pertama, ia menjejaskan sifat kristal LN; Kedua, kecacatan kekisi menyediakan asas penting untuk kejuruteraan doping kristal LN, yang boleh mengawal prestasi kristal dengan berkesan melalui peraturan komponen kristal, doping dan kawalan valens unsur doped, yang juga merupakan salah satu sebab penting untuk perhatian kristal LN.

Berbeza dengan kristal LN biasa, ada berhampiran kristal LN stoikiometrik” yang [Li]/[Nb]nya ialah kira-kira 1. Banyak sifat fotoelektrik bagi hablur LN stoikiometri berhampiran ini lebih menonjol daripada kristal LN biasa, dan ia lebih sensitif kepada banyak sifat fotoelektrik disebabkan oleh doping hampir stoikiometri, jadi ia telah dikaji secara meluas. Walau bagaimanapun, kerana kristal LN hampir-stoikiometrik tidak eutektik dengan komponen pepejal dan cecair, sukar untuk menyediakan kristal tunggal berkualiti tinggi oleh Czochralski konvensional kaedah. Oleh itu, masih banyak kerja yang perlu dilakukan untuk menyediakan kristal LN hampir stoikiometrik berkualiti tinggi dan kos efektif untuk kegunaan praktikal.


Masa siaran: Dis-27-2021