مسحوق جلخ كربيد السيليكون 4h-N 100um لنمو كريستال SIC

تطبيق SiC

كريستال SiC هو مادة أشباه الموصلات ذات فجوة الحزمة العريضة.بسبب الموصلية الحرارية العالية ، ومعدل الانجراف العالي للإلكترون ، وقوة مجال الانهيار العالية ، والخصائص الفيزيائية والكيميائية المستقرة ، فإنه يستخدم على نطاق واسع في درجات الحرارة العالية ، في الأجهزة الإلكترونية عالية التردد وعالية الطاقة.يوجد أكثر من 200 نوع من بلورات SiC التي تم اكتشافها حتى الآن.من بينها ، تم توريد بلورات 4H- و 6H-SiC تجارياً.تنتمي جميعها إلى مجموعة النقاط 6 مم ولها تأثير بصري غير خطي من الدرجة الثانية.تكون بلورات SiC شبه العازلة مرئية ومتوسطة.نطاق الأشعة تحت الحمراء له نفاذية أعلى.لذلك ، فإن الأجهزة الإلكترونية الضوئية القائمة على بلورات SiC مناسبة جدًا للتطبيقات في البيئات القاسية مثل درجات الحرارة المرتفعة والضغط العالي.لقد ثبت أن الكريستال 4H-SiC شبه العازل هو نوع جديد من البلورات الضوئية غير الخطية متوسطة الأشعة تحت الحمراء.بالمقارنة مع البلورات الضوئية غير الخطية متوسطة الأشعة تحت الحمراء شائعة الاستخدام ، تتميز بلورات SiC بفجوة واسعة النطاق (3.2 eV) بسبب البلورة.، الموصلية الحرارية العالية (490 واط / م · كلفن) وطاقة الرابطة الكبيرة (5 إلكترون فولت) بين Si-C ، بحيث يكون لبلور SiC عتبة تلف عالية بالليزر.لذلك ، فإن بلورة 4H-SiC شبه العازلة باعتبارها بلورة تحويل التردد غير الخطي لها مزايا واضحة في إخراج ليزر متوسط ​​الأشعة تحت الحمراء عالي الطاقة.وبالتالي ، في مجال الليزر عالي الطاقة ، فإن بلورات SiC عبارة عن بلورة بصرية غير خطية ذات آفاق تطبيق واسعة.ومع ذلك ، فإن البحث الحالي القائم على الخصائص غير الخطية لبلورات SiC والتطبيقات ذات الصلة لم يكتمل بعد.يأخذ هذا العمل الخصائص البصرية غير الخطية لبلورات 4H- و 6H-SiC كمحتوى بحثي رئيسي ، ويهدف إلى حل بعض المشكلات الأساسية لبلورات SiC من حيث الخصائص البصرية غير الخطية ، وذلك لتعزيز تطبيق بلورات SiC في المجال. البصريات اللاخطية.تم تنفيذ سلسلة من الأعمال ذات الصلة نظريًا وتجريبيًا ، وكانت نتائج البحث الرئيسية كما يلي: أولاً ، تمت دراسة الخصائص البصرية غير الخطية الأساسية لبلورات SiC.تم اختبار انكسار درجة الحرارة المتغيرة لبلورات 4H- و 6H-SiC في النطاقات المرئية والمتوسطة للأشعة تحت الحمراء (404.7 نانومتر ～ 2325.4 نانومتر) ، وتم تركيب معادلة سيلمير لمعامل الانكسار بدرجات الحرارة المتغيرة.تم استخدام نظرية نموذج المذبذب الفردي لحساب تشتت المعامل الحراري البصري.يتم إعطاء تفسير نظري ؛تمت دراسة تأثير التأثير الحراري البصري على مطابقة الطور لبلورات 4H- و 6H-SiC.أظهرت النتائج أن مطابقة الطور لبلورات 4H-SiC لا تتأثر بدرجة الحرارة ، بينما لا تزال بلورات 6H-SiC لا تستطيع تحقيق مطابقة طور درجة الحرارة.شرط.بالإضافة إلى ذلك ، تم اختبار عامل مضاعفة التردد لبلورة 4H-SiC شبه العازلة بواسطة طريقة Maker fringe.ثانيًا ، تمت دراسة توليد المعلمة الضوئية للفيمتو ثانية وأداء التضخيم لبلور 4H-SiC.يتم تحليل مطابقة الطور ، مطابقة سرعة المجموعة ، أفضل زاوية غير متداخلة وأفضل طول بلوري لبلورة 4H-SiC التي يتم ضخها بواسطة ليزر فيمتوثانية 800 نانومتر.باستخدام ليزر الفيمتو ثانية بطول موجة 800 نانومتر بواسطة ليزر Ti: Sapphire كمصدر للمضخة ، باستخدام تقنية تضخيم حدودي بصري على مرحلتين ، باستخدام بلورة 4H-SiC شبه عازلة بسمك 3.1 مم كبلورة بصرية غير خطية ، تحت مطابقة طور 90 درجة ، ولأول مرة ، تم الحصول على ليزر متوسط ​​الأشعة تحت الحمراء بطول موجي مركزي يبلغ 3750 نانومتر ، وطاقة نبضة واحدة تصل إلى 17 ميكرو جول ، وعرض نبضة 70 إطارًا تجريبيًا.يتم استخدام ليزر الفيمتو ثانية 532 نانومتر كمضخة ضوئية ، وبلورة SiC مطابقة للطور بزاوية 90 درجة لتوليد ضوء إشارة بطول موجة مركز خرج يبلغ 603 نانومتر من خلال المعلمات الضوئية.ثالثًا ، تمت دراسة أداء التوسيع الطيفي لبلورة 4H-SiC شبه العازلة كوسيط بصري غير خطي.أظهرت النتائج التجريبية أن عرض نصف الحد الأقصى للطيف الموسع يزداد مع طول البلورة وكثافة طاقة الليزر الواقعة على البلورة.يمكن تفسير الزيادة الخطية بمبدأ تعديل الطور الذاتي ، والذي ينتج بشكل أساسي عن اختلاف معامل انكسار البلورة مع شدة الضوء الساقط.في الوقت نفسه ، تم تحليل أنه في المقياس الزمني للفيمتوثانية ، يمكن أن يُعزى مؤشر الانكسار اللاخطي لبلورة SiC بشكل أساسي إلى الإلكترونات المرتبطة في البلورة والإلكترونات الحرة في نطاق التوصيل ؛وتستخدم تقنية z-scan لدراسة بلورة SiC بشكل أولي تحت ليزر 532 نانومتر.امتصاص غير خطي وغير

أداء معامل الانكسار الخطي.