ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 42

Данная работа является результатом выполнения технологической разработки

Монокристаллы иодата лития гексагональной модификации, обладая уникальными и оптическими свойствами (высокая оптическое совершенство, аномально низкий коэффициент оптических потерь в видимой области спектра) в сочетании с высоким коэффициентом электромеханической связи, являются потенциально перспективным материалом для создания активных планарных светозвукопроводов. Наличие у иодата лития фазового перехода при 256 ⁰С не позволяет использовать известные способы изготовления монокристаллических структур с поверхностным диффузионным слоем путем диффузии металлов в поверхность подложки при высоких температурах.

Однако можно получить слои попеременного состава с направленным изменением показателя преломления из водных растворов в системе иодат лития - иодноватая кислота-вода. Слои выращивались из насыщенных водных растворов иодата лития, содержащих от 0 до 24 мас.% иодноватой кислоты, а также при добавлении солей трехвалентного хрома (0,02 - 0,01 мол.%), вводимых в раствор с рН = 2,5 в виде сульфатовkcr(so ₄) 2,12 h ₂o.Коэффициент захвата для трехвалентного хрома составляет 0,14. Наращивание слоев производилось на подложке с ориентацией (1010). Выбор ориентации подложки определяется тем, что эта поверхность является естественной гранью монокристаллов твердых растворовli ₁ - xhxjo ₃, образующихся при выращивании их в системеli ₁jo ₃ - hjo ₃ - h ₂o. Скорость роста слоев составляла 2-6 мкм/ч.

Состав и показатель преломления слоев связаны с концентрацией иодноватой кислоты и концентрацией легирующей примеси в растворе. Показатель преломления слоев определялся эллипсометрическим методом. При концентрации иодноватой кислоты в растворе менее 10 мас.% образуются твердые растворы, показатель преломления которых практически не отличается от чистого иодата лития. Такие слои были использованы в качестве буферных при выращивании слоев с большим содержанием иодноватой кислоты. При увеличении концентрации кислоты от 12 до 24 мас.% значение х в твердом растворе повышается от 0,01 до 0,08, показатель преломления при этом уменьшается: по от 1,870 до 1,662dno= -0,25,neот 1,733 до 1,666dne=-0,067. При концентрации иодноватой кислоты более 24 мас.% из-за увеличения вязкости раствора скорость роста снижается на порядок, так что получить сколько-нибудь совершенные слои становится невозможно. Из растворов, содержащих примесь хрома, были выращены слои с содержанием хрома 2,8.10-2 и 2.10-3 мол.% (содержание хрома определено химическим спектральным анализом). Достигнуто изменение показателя преломления + 0,004. Таким образом, из-за снижения значения показателя преломления с ростом кислоты в растворе, использование слоев твердых растворов в качестве волноводов исключается. Примесь хрома, хотя и позволяет получать волноводы с положительным изменением показателя преломления, но в больших концентрациях приводит к росту островковой пленки, в связи с чем дальнейшее повышение показателя преломления путем введения этой примеси нецелесообразно. В то же время выращивание кристаллов и слоев переменного состава с различными показателями преломления, а также возможность получения максимальных значений изменения показателя преломления - 0,24 позволяет использовать эти слои в качестве буферных при дальнейшем получении на них чистого иодата лития с большим показателем преломления. Такие слои уже могут выполнять роль активного волновода, используя при этом их высокие пьезоэлектрические и акустооптические свойства.