人工晶体学报

作者：何雨轩, 吴江威, 陈玉萍, 陈险峰

单位：1.上海交通大学物理与天文学院,区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海 200240; ；2.宁夏大学物理学院,银川 750021; ；3.山东师范大学,光场调控及应用协同创新中心,济南 250358; ；4.上海量子科学研究中心,上海 201315

关键词：铌酸锂薄膜,Er3+,适温离子交换,二次离子质谱仪,

基金：国家自然科学基金重点项目(12134009)

本文通过制备KNO3和Er(NO3)3熔融混合物,将其与铌酸锂薄膜在高温管式炉中混合进行适温热扩散,并结合退火工艺,发明了一种直接在铌酸锂薄膜上掺杂Er3+的方法。通过不断变换热扩散温度、掺杂试剂浓度比例和晶体切向等参数,用控制变量法探究了不同参数对适温离子交换法掺杂Er3+效果的影响,在热扩散和退火温度360 ℃及KNO3和Er(NO3)3质量比25∶1的参数设置下获得了表面形貌较佳的Z切掺铒铌酸锂薄膜。通过飞行时间二次离子质谱仪并利用已知掺杂浓度的薄膜进行定标,检测了所获得的掺铒铌酸锂薄膜中的Er3+浓度情况,对所采用适温离子交换法的有效性进行了验证。这一方法大幅简化了铌酸锂薄膜掺杂的工艺,同时节约了成本,有助于后续在铌酸锂薄膜平台上实现分区掺杂的工作,为未来定制化铌酸锂光子集成平台的搭建提供参考。

来源：2024年第3期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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