쵸크랄스키법에 의한 Nd:Bi4Ge3O12 단결정 육성

초록

Nd:Bi4Ge3O12(BGO) 결정은 일반적으로 scintillation 재료로서 널리 사용되어 왔다. 최근, 레이져는 여기 광으로서 기존의 foashlamp 대신 다이오드를 사용한 다이오드 여기 microchip 레이져(diode pumping microchip laser)가 각광을 받고 있다. Nd를 도핑한 BGO 결정은 이에 부합하는 레이져 재료로서 연구가 진행되고 있다. Nd:BGO 결정은 이에 자동직경제어장치가 부착된 쵸크랄스키법으로 육성하여 단결정의 최적 성장조건을 찾고자 하였다. 또한, PIXE 분석을 통해 Nd3+ 이온의 균일한 분포를 관찰하였고, 그 밖에 UV-visible,적외선, Raman과 fluorescence 그펙트럼 등의 측정을 통한 Nd:BGO 결정의 결정구조 및 광학적 특성을 관찰하였다. Nd:BGO 결정의 성장조건은 인상속도 0.8mm/hr, 회전속도 34rpm, Nd 도핑 농도 1-3wt%, 성정분위기 O2였다. 성장된 결정은 직경 20mm*길이 50mm인 보라색이었으며, 성장방향은 (110)이다.