SiCの適用

SiCの水晶は重要で広いbandgap半導体材料である。高い熱伝導性のために、高い電子漂流率、高い故障分野強さおよび安定した物理的な、化学特性のそれは高周波および高い発電の電子デバイスの高温で広く利用されている。これまでのところ発見された200以上のタイプのSiCの水晶がある。その中で、4H-および6H SiC水晶は商業的に供給された。皆6mmポイント グループに第2次非線形光学効果をもたらすために属し。Semi-insulating SiCの水晶は目に見え、中型である。赤外線バンドにより高い伝送がある。従って、SiCの水晶に基づく光電子工学装置は高温および高圧のような極度な環境の適用のために非常に適している。Semi-insulating 4H SiC水晶は中間赤外線非線形光学結晶の新型であると証明された。一般的な中間赤外線非線形光学結晶と比較されて、SiCの水晶に水晶による広いバンド ギャップ（3.2eV）がある。、高い熱伝導性（490W/m·Si-C間のK）そしてSiCの水晶に高いレーザーの損傷閾値があるように、大きい結合エネルギー（5eV）。従って、非線形周波数変換の水晶としてsemi-insulating 4H SiC水晶に強力な中間赤外線レーザーの出力で明らかな利点がある。従って、強力なレーザーの分野に、SiCの水晶は広い適用見通しの非線形光学結晶である。但し、SiCの水晶および関連適用の非線形特性に基づく現在の研究はまだ完全ではない。この仕事は主要な研究の内容として4H-および6H SiC水晶の非線形光学的性質を取り、非線形光学の分野のSiCの水晶の適用を促進するために非線形光学的性質の点ではSiCの水晶のある基本的な問題を解決することを向ける。一連の関連の仕事は論理上そして実験的に遂行され、次の通り主要な研究結果はある:最初に、SiCの水晶の基本的な非線形光学的性質は調査される。目に見え、中間赤外線バンド（404.7nm~2325.4nm）の4H-および6H SiC水晶の可変的な温度の屈折は、および可変的な温度r.i.のSellmierの同等化合ったテストされた。単一の発振器のモデル理論が熱光学係数の分散を計算するのに使用された。理論的な説明は与えられる;4H-および6H SiC水晶の段階一致に対する熱視覚の効果の影響は調査される。結果は6H SiC水晶はまだ温度段階一致を達成できないが4H SiC水晶の段階一致が温度によって影響されないことを示す。条件。さらに、semi-insulating 4H SiC水晶の頻度倍増の要因はメーカーのフリンジ方法によってテストされた。2番目に、4H SiC水晶のフェムト秒光学変数生成そして拡大の性能は調査される。段階一致、一致する群速度800nmフェムト秒 レーザーによってポンプでくまれる4H SiC水晶の最もよい非collinear角度および最もよい水晶長さは論理上分析される。チタニウムによる800nm出力の波長のフェムト秒 レーザーを使用して:ポンプ源としてサファイア レーザーは、非線形光学結晶として3.1mm厚いsemi-insulating 4H SiC水晶を使用して二段式光学パラメーター付き拡大の技術を使用して、3750nmの中心の波長との90°段階、はじめて、中間赤外線レーザー、17μJまでの単一のパルス エネルギー一致以下、および70fsの脈拍幅実験的に得られた。532nmフェムト秒 レーザーはポンプ ライトとして使用され、SiCの水晶は光学変数によって603nmの出力中心の波長の信号ライトを発生させるために段階一致する90°である。3番目に、非線形光学媒体として水晶semi-insulating 4H SiCの分光広がる性能は調査される。実験結果はことを水晶の水晶長さそしてレーザーの出力密度の事件の広げられたスペクトルの増加の半最高幅示す。線形増加は入射光の強度の水晶のr.i.の相違によって主に引き起こされる自己段階調節の原則によって説明することができる。同時にフェムト秒の時間目盛で、SiCの水晶の非線形r.i.が水晶の束縛電子および伝導帯の自由な電子に主に帰因するかもしれないことが、分析される;前もって532nmレーザーの下でSiCの水晶を調査するのにそしてzスキャン技術が使用されている。非線形吸収および非

線形r.i.の性能。

6インチ-高い-純度のSemi-insulating 4H SiC基質の指定