Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Оптические свойства ZnSe:Cr2+ 10
1.2. Методы получения селенида цинка, легированного хромом 14
1.3. Диффузия хрома в селениде цинка 25
1.4. Методы определения концентрационных профилей ионов Cr2+ в ZnSe 32
1.5. Твердофазная рекристаллизация 35
1.6. Постановка задачи 41
1.7. Выводы к главе 42
Глава 2. Экспериментальная часть 43
2.1. Характеристика исходного CVD-ZnSe 43
2.2. Диффузионное легирование CVD-ZnSe ионами Cr2+ 44
2.3. Определение оптических характеристик ZnSe:Cr2+ 48
2.3.1. Оптическое пропускание в видимой и ИК области 48
2.3.2. Оптическая плотность на 1.908 мкм 48
2.4. Исследование микроструктуры 50
2.5. Определение концентрационного профиля хрома в легированных кристаллах ZnSe 52
2.5.1. Методика лазерного сканирования 52
2.5.2. Методика последовательного удаления слоев материала 54
2.5.3. Методика вторично-ионной масс-спектрометрии (ВИМС) 55
2.6. Выводы к главе 56
Глава 3. Влияние условий диффузионного легирования на оптические свойства, микроструктуру поликристаллов ZnSe:Cr2+ и диффузию ионов хрома 57
3.1. Влияние условий легирования на оптические характеристики ZnSe:Cr2+ 57
3.1.1. Оптическое пропускание в видимой области спектра 57
3.1.2. Оптическое пропускание в ИК области 61
3.1.3. Оптическое поглощение на длине волны 6.5 мкм и 1.908 мкм 64
3.1.4. Профили концентрации ионов Cr2+ 66
3.2. Влияние условий диффузионного легирования на рекристаллизацию CVD-ZnSe:Cr2+ 72
3.2.1. Микроструктура образцов после отжига 72
3.2.2. Изменение микроструктуры по глубине для легированных кристаллов 80
3.2.3. Кинетика роста зерен 81
3.3. Диффузия хрома в CVD-ZnSe 88
3.3.1. Диффузионные профили для образцов с односторонним легированием 88
3.3.2. Концентрационные профили для тонких образцов и образцов с двухсторонним легированием 90
3.3.3. Изменение концентрационных профилей после повторного отжига 94
3.3.4. Механизмы диффузии хрома в CVD-ZnSe 97
3.4. Выводы к главе 100
Глава 4. Лазерная генерация на поликристаллах CVD-ZnSe:Cr2+, полученных методом высокотемпературного диффузионного легирования 102
4.1. Влияние средней концентрации ионов Cr2+ на лазерные характеристики поликристаллов ZnSe:Cr2+ 102
4.1.1. Методика эксперимента 102
4.1.2. Влияние концентрации хрома на эффективность лазерной генерации 105
4.2. Полученные результаты по лазерной генерации на CVD ZnSe:Cr2+ 106
4.3. Выводы к главе 109
Выводы 110
Список литературы 112
