Crystal Growth of $Nd:LaSc_3(BO_3)_4$ by Czochralski Method

융액인상법에 의한 $Nd:LaSc_3(BO_3)_4$ 단결정 성장 연구

융액인상법에 의하여 Nd3+ 이온이 15 at% 주입된 LaSc3(BO3)4 단결정을 성장하였다. 최적의 결정성장 조건하에서 성장된 결정은 결정형이 잘 발달되고 보라색 투명하였다. 편광 현미경에 의한 결정결함 분석결과 성장된 결정 중심부에서 0.1 mm 크기의 기포가 검출되었고, B2O3가 증발하여 결정에 증착된 shoulder 부위에서는 균열이 발생되었으나 body에서는 결함이 검출되지 않았다. X선 회절에 의하여 cell parameter를 측정한 결과 a=7.73 , b=9.85 , c=12.05 , β=105.48o 및 공간군 C2/c의 monoclinic 구조로 분석되었다. 양질의 단결정을 성장하기 위한 결정성장 요소는 회전속도 10 rmp, 인상속도 1.5 mm/h이었다. 성장된 결정은 808 nm에서 강하고 넓은 흡수대와 1050∼1080 nm에 걸친 형광 방출대가 관찰되었다. 성장된 결정을 이용하여 직경 3 mm, 두께 1mm 크기의 micro-chip laser 소자의 제조기술을 확립하였다.