【摘要】 ZGP单晶的生长和研究已经引起了许多努力。ZGP的首次NLO用途于1971年在贝尔实验室进行了演示。

ZnGeP2（ZGP）是一种具有黄铜矿结构的三元半导体，被认为是红外光谱区域最具吸引力的非线性光学晶体之一。

 

与其他黄铜矿中红外非线性光学晶体相比，该化合物具有一系列独特的性能，例如宽透明度范围（0.65-12μm），非线性系数大（d36=75 pm/V），合适的双折射，特别是高导热系数（36 W/m K）和高激光诱导损伤阈值（LIDT，>2 J/cm2)，使其更适合高能量应用。二次谐波产生（CO2激光）和光学参量振荡可以在ZGP晶体中演示，以获得中红外激光。

 

ZGP单晶的生长和研究已经引起了许多努力。ZGP的首次NLO用途于1971年在贝尔实验室进行了演示[1]。在接下来的近20年里，对这种材料的所有研究都是在苏联完成的。从1990年代开始，美国和其他西方国家由于其重要的应用而开始研究这种材料。

 

已经尝试了多种方法来生长ZGP单晶，例如液体封装的直拉法（LEC），高压法，高压蒸汽传输（HPVT）等。到目前为止，VB和HGF方法已被证明是生长ZGP单晶的两种有效方法。

 

然而，通过这两种方法生长的晶体具有天然缺陷吸收，范围从透明窗口的短波长侧到2.5μm。应使用适当的技术来减少这种近红外吸收。

 

Wu H尝试采用垂直梯度冻结法和后热退火技术获得高质量的ZGP单晶[2]，对多晶材料的质量、单晶的结晶度和光学性能进行了测定。包括SHG（9.3μm）和OPO（2.1μm）在内的激光实验也在制造的ZGP器件中进行。

 

所有实验结果表明，垂直梯度冻结技术生长的ZGP晶体具有较高的光学质量，可满足非线性光学应用。使用PPMS测试导热系数。通过后退火，系数可以在2μm处降低到0.08cm。这些制造器件还用于演示非线性光学应用的SHG和OPO实验。

 

1.Boyd G D , Buehler E , Storz F G .LINEAR AND NONLINEAR OPTICAL PROPERTIES OF ZnGeP2 AND CdSe[J].Applied Physics Letters, 1971, 18(7):301-304.

2.Wu H , Wang Z , Ni Y ,et al.Vertical gradient freeze growth of ZnGeP_2 crystals for nonlinear optical applications[J].Journal of Crystal Growth, 2012, 353(1):p.158-161.

 

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