Методом импедансной спектроскопии исследована нестабильность электрических свойств монокристал-лов ниобата лития конгруэнтного состава, прошедших восстановительную термохимическую обработку. Показано, что при последующих нагревах восстановленных образцов ниобата лития в сухом воздухе до 380 K и более происходит прогрессирующее увеличение их электрического сопротивления, что связано с оксидизацией приповерхностных слоев кристалла. DOI: 10.21883/JTF.2017.07.44676.1984 Введение Кристаллы ниобата лития LiNbO 3 (НЛ) являются сегнетоэлектрическим материалом, который нашел ши-рокое применение в электрооптических, акустооптиче-ских и нелинейных оптических устройствах [1], что определяет постоянный интерес к исследованиям их физических свойств.Хорошо известно, что проведение восстановитель-ных термохимических обработок позволяет резко уве-личить электрическую проводимость кристаллов НЛ. Это уменьшает влияние пироэлектрического эффекта на параметры модуляторов добротности твердотельных лазеров [2] и фильтров на ПАВ [3], изготовленных из LiNbO 3 , при изменении температуры окружающей сре-ды. Наиболее эффективный (с точки зрения влияния на электрическую проводимость) восстановительный отжиг НЛ проводится либо в чистом водороде [4], либо в азотно-водородной смеси [3]. Однако и высокотемпе-ратурный отжиг НЛ в насыщенных парах воды при давлении 10−30 bar также оказывает сильное влияние на электрические свойства этого материала [5].При отжиге кристаллов НЛ в вакууме или водо-роде образец теряет некоторое количество кислоро-да, что приводит к появлению кислородных вакан-сий и (в качестве компенсаторов заряда) биполяронов Nb В процессе исследования электрической проводимо-сти объемных кристаллов НЛ, восстановленных в ат-мосфере водорода [8] и в насыщенных парах воды [7], были обнаружены эффекты, свидетельствующие о неста-бильности и деградации электрических свойств этих образцов после прогревов на воздухе до температур 423−473 K. Очевидно, такие явления ограничивают диа-пазон температур, в котором могут эксплуатироваться изделия на основе этого материала.Целью настоящей работы является изучение влияния контролируемых дополнительных прогревов в сухом воздухе на электрические свойства кристаллов НЛ, предварительно прошедших восстановительную термо-химическую обработку и выяснение причин возникнове-ния этого явления. Образцы и методика проведения экспериментовДля проведения экспериментов использовались три номинально беспримесных кристалла НЛ конгруэнтного состава, прошедших восстановительную термохимиче-скую обработку в насыщенных парах H 2 O и D 2 O, а также два образца НЛ, восстановленных в чистом Н 2 . Образцы помещались в кварцевые ампулы с добавле-нием H 2 O или D 2 O, а масса воды рассчитывалась так, чтобы давление насыщенных водяных паров в ампулах при 773 K составляло ∼ 1 bar. Ампулы замораживались при 263 K, после чего быстро откачивались до давле-ния 0.15 µbar и запаивались. Термообработка проводи-1049
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.