Электрооптический материал на основе монокристаллического силиката или германата висмута Советский патент 1983 года по МПК C30B29/22 

где R - S i или Ge; Me-элемент, выбранный из групп Mg, Са, Sr, Ва ; X О, 00005-1,2. Электрооптическйй элемент, выпол нбнный из указанного материала обла дает более низким по сравнению с из вестным З управляющим напряжением и может быть выполнен в виде пласти .ки, стержня, призмы или в виде стру туры монокристаллическая эпитаксиал ная пленка-подложка. При этом умень шение управляющего напряжения пропо ционально уменьшению полуволнового напряжения электрооптического материала. Предлагаемый материал получают введением в исходную шихту окислов указанных элементов. При этом количество соответствующих катионов Mg Са и т.д. в получаемом монокристалл зависит от коэффициента распределения, т.е. от отношения количества данного катиона в кристалле к количеству этого катиона в шихтг. Коэффициент распределения зависит от со та катиона, его концентрации в шихте, способа и режима получения мон кристалла. Пр и м е р 1,Шихту состава, вес.%: В 97,602; Si02 2,098 и SrO 0,3 получают, перемешивая указанные окислы, и плавят в платиновом тигле при 950°С. Из полученног расплава методом Чохральского выра щивают монокристалл, диаметром 10 и длиной 30 мм, состав которого со ветствует эмпирической формуле ( Полуволновое напряже ние полученного монокристалла на дл не волны 633 нм и 20% меньше чем у монокристалла состава В , П р и м е р 2, Смесь, содержащу вес.%: Вij03 96,91 и СаСОз 1/0 рас воряют в НМОз и осаждают добавлени ем в раствор NH40H, К полученному осадку добавляют 2,09 вес.% , после чего смесь отжигают при 300° в течение 1 ч, а затем при 830°С в течение 10 ч. Из полученной таким образом шихты состава, вес.%: 97,34, Si02 2,1, CaO 0,56, готовят расплав и методом Чохральского выр щивают монокристалл диаметром 18 м и длиной 60 мм, состав которого от вечает эмпирической формуле В i Са jO 2р,Полуволновое напряжен полученного монокристалла на длине волны 630 нм на 30%;, а на дпине волны 440 нм на 35% меньше, чем у монокристалла состава В i S 02о. Пример 3, Шихту состава, вес.%: 96,194i GeOj 3,606 и MgO 0,3 плавят в платиновом тигле при , затем расплав со скорос 2° С/ч охлаждают до 920°С. При это температуре на под.пожку из монокри -алла В i 2 S ( Ojo мeтoдo жидкостной (fон о кристалл ипитаксиинаращиваютоторой соотескую пленку, состав етствует эмпирическо{ формуле -И.,21° 20 ПoлyвoJ новое напряжеие в полученной плен е на длине вол-, ы 633 нм на 25% меньь е. чем в пленке состава Пример 4. Ана огично примеру 3 из шихты, содерж щей, вес.%: 92,896; S i 2, 04 .и MgO 5,0, выращивают монокриста лическую пленку, состав которой со тветствует эм SiMgj O o. пирической формуле Bi Полуволновое напряжен е полученной монокристаллической п енки на длине волны 633 нм на 22% м ньше, чем в пленке состава В П р и м е р 5. Дна огично примеру 2 из шихты, содерж щей, вес.%: 04 и ВаО 0,01, 97,886; 2, дом Чохраль- , готовят расплав и меТ ристсшл, состав ского выращивают моно эмпирической которого соответствуе 0,0(|o2l020 ПОЛУформуле В i ggget , волновое напряжение п лученного мо33 нм на 10% нокристалла на длине меньше, чем у монокри талла состава В i 2 S i О 2о Как видно из приве, нных примение позволяет ров, предлагаемое реш ым СЗ на 10по сравнению с извест 35% снизить полуволно ое напряжение кристалличесэлектрооптических мон ве силиката ких материсшов на осн и соответстили германата висмута яющие напряжевенно уменьшить управ эл ктрооптичесНИН, требующиеся для нных из этих ких элементов, выполн материалов. Практически- величи ы управляющего ческих элеменнапряжения электроопт емого материтов на основе предлаг е управляющих ала находятся на уров напряжений элементов, изготовленных из ниобата лития-элек рооптического о промышленматериала, выпускаемо нению с ниобаностью. Однако по ера брлее низкой том лития он обладает ( вместемпературой плавлени то 1200°С), что значи ельно упрощает и удешевляет технолог ю его изготовления, высокой стойко тью к мощному излучению в видимой о пасти спектра (у ниобата лития при аботе с мощным излучением в этой обл сти спектра менения покавозникают локальные и зателей преломления) возможностью учками, имеуправления световыми ющими большую числову апертуру, ой структурой что связано с кубичес предложенного материат а. Формула изобр Электрооптический 1атериал на основе монокристалличес ого силиката

или германата висмута, имеюсщего кубическую нецентроси метричную структуру силленита, отличаюмийс я тем, что, с целью уменьшения полуволнового напряжения, он допол.нительно содержит элемент, выбранный из группы Мд, Са, Sr, Ва при ксшичественном соотношении компонентов, соответствующем эмпирической формула

, вЦ2-2х Эх02ог где R - Si или Ge;

Me - элемент, выбранный из группы Мд , Са, Sr, Ва; X - 0,00005-1,2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патеыт США 3810688, кл. 350-96, 1974.

2.Нол S. L. ас а1. Transport processes of photolnduced carriers in Bi SlOao. - . Appl. Phys, 1973, 44, 6, 2652.

3.-Aldrich R. E. at al. Electrical and opticaB propertus of Bii aSiCL iJ. Appl. Phys4 1971, 42, 1, (прототип).