12031-63-9 / 鈮酸鋰晶體的制備

鈮酸鋰是鈮、鋰、氧的化合物，是一種自發(fā)極化大（室溫時 0.70 C/m2）的負(fù)性晶體，是目前發(fā)現(xiàn)的居里溫度最高（1210 ℃）的鐵電體。

特點(diǎn)

鈮酸鋰晶體有兩個特點(diǎn)尤為引人關(guān)注，一是鈮酸鋰晶體光電效應(yīng)多，具有包括壓電效應(yīng)、電光效應(yīng)、非線性光學(xué)效應(yīng)、光折變效應(yīng)、光生伏打效應(yīng)、光彈效應(yīng)、聲光效應(yīng)等多種光電性能；二是鈮酸鋰晶體的性能可調(diào)控性強(qiáng)，這是由鈮酸鋰晶體的晶格結(jié)構(gòu)和豐富的缺陷結(jié)構(gòu)所造成，鈮酸鋰晶體的諸多性能可以通過晶體組分、元素?fù)诫s、價態(tài)控制等進(jìn)行大幅度調(diào)控。

另外鈮酸鋰晶體的物理化學(xué)性能相當(dāng)穩(wěn)定，易于加工，光透過范圍寬，具有較大的雙折射，而且容易制備高質(zhì)量的光波導(dǎo)，所以基于鈮酸鋰晶體的光調(diào)制器在長距離通信中有著無可比擬的優(yōu)勢——不僅具有很小的啁啾(chirp)效應(yīng)、高調(diào)制帶寬、良好消光比，而且穩(wěn)定性相當(dāng)優(yōu)越，是高速器件中佼佼者，因此被廣泛應(yīng)用于高速高帶寬的長距離通信中。

鈮酸鋰晶體的制備

（1）同成分鈮酸鋰晶體

對于同成分鈮酸鋰晶體而言，其制備主要采用提拉法。雖然泡生法、導(dǎo)模法、溫梯法等方法也曾用來進(jìn)行鈮酸鋰晶體的制備，但是與提拉法相比并沒有明顯的優(yōu)勢或具有明確的應(yīng)用需求，因此并未得到廣泛的關(guān)注。

（2）近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰晶體

近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰晶體雖然具備諸多優(yōu)秀的光電性能，但是其配比偏離固液同成分共熔點(diǎn)，無法采用常規(guī)的提拉法生長高質(zhì)量的晶體，目前主要采用的制備方法有富鋰熔體法、助熔劑法、擴(kuò)散法。

（3）鈮酸鋰單晶薄膜

鈮酸鋰單晶薄膜可以應(yīng)用在光波導(dǎo)、聲學(xué)器件等微納結(jié)構(gòu)以及制備硅基等混合集成器件等方面，人們很早就開始探索鈮酸鋰單晶薄膜的制備，不過真正得到應(yīng)用的方法只有“離子切片” (IonSlicing) 技術(shù)，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商品化，能夠提供厚度為 300~900 nm的單晶薄膜產(chǎn)品。

現(xiàn)階段，鈮酸鋰晶體生產(chǎn)技術(shù)成熟，領(lǐng)先企業(yè)市場份額占比較大。在全球市場中，德國愛普科斯、日本住友、德國 KorthKristalle 是市場份額排名前三的鈮酸鋰生產(chǎn)企業(yè)。