科创中国
3英寸磷锗锌晶体生长与器件研究
发布时间: 2024-09-23
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术,高分子材料
成果介绍
中波3-5μm和远波8-12μm红外激光处于大气“窗口“波段，在军民领域具有广泛的应用，如红外光电对抗、有害气体探测、红外医疗器械、差分吸收雷达、太赫兹探测等，其中定向红外干扰对抗的应用尤为重要。该项激光技术的发展方向为小型化、全固态化、高功率/大能量。 中远波红外激光输出目前主要是利用成熟的1~3μm激光相干光源通过红外非线性光学晶体，由于非线性晶体属于非中心对称结构，二阶非线性系数不为零，利用光参量振荡（OPO）、差频（DF）或光参量放大（OPA）等技术，通过角度或温度调谐可实现中波3-5μm或远波8-12μm红外“窗口”宽范围内的调谐输出。优质高质量大尺寸红外非线性晶体非常匮乏，成为制约中远红外固体激光器及红外激光技术发展的瓶颈。 磷锗锌（ZnGeP2，简称ZGP）晶体是目前通过光参量振荡产生中波3-5μm和远波8-10μm红外激光输出的最好非线性材料，具有非线性系数高、透光波段宽、损伤阈值高、机械加工性能好等优点，享有“中红外晶体之王”的美誉。但是由于该材料热膨胀各向异性严重、组分易挥发偏离化学计量比，导致大尺寸晶体生长困难，同时本征点缺陷引起的光学吸收限制它的应用。 项目以大
成果亮点
目前大尺寸优质非线性光学晶体非常匮乏，是制约中远红外固体激光器发展的瓶颈技术。以ZGP晶体器件为核心部件的全固态激光器，具有功率高、体积小、重量轻、携带方便等优点，可应用于新装备或仪器的研制，产业化前景十分广阔，如红外干扰对抗系统、红外激光医疗器械、差分吸收雷达光源、有毒有害气体主动探测器、太赫兹探测、远红外激光无线通讯等。目前ZGP晶体器件的市场年需求量在500块以上，市场需求量并在逐年增长。项目全面突破ZGP晶体的多晶合成、单晶生长、电子辐照后处理和器件光学加工等关键工艺，并全部拥有自主知识产权，具备年产200块的小批量生产能力。4英寸高质量的ZGP晶体制备技术的突破，显著降低晶体器件的成本，进一步加快应用和产业化推广。
团队介绍
学校大力赓续弘扬“铭记责任、竭诚奉献的爱国精神；求真务实、崇尚科学的求是精神；海纳百川、协作攻关的团结精神；自强不息、开拓创新的奋进精神”的哈工大精神传统，坚持“稳引培”并举，坚持事业留人、感情留人、待遇留人，建成了一支享有“八百壮士”美誉的师资队伍。现有两院院士39人（含双聘）、国家级高层次人才304人、国家级青年人才225人。
成果资料
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