硫化镓的应用

发布日期:2020/3/1 13:17:10

背景及概述^[1][2]

硫化镓为黄色晶体或白色无定形固体。熔点1255±10℃。溶于酸、碱。水中分解。其能被溴氧化变成Ga₂(SO₄)₃。在氮气流中使硫和镓作用，或把氧化镓和硫化氢加热至600～1200℃时可得。

应用^[2-3]

非线性光学晶体因其激光频率转换功能已经被广泛应用于民用及军用高科技领域，如激光倍频、影视、印刷等现代激光技术，光通讯及信号处理，军用光学限制器等。目前实际应用的非线性光学晶体主要是一些无机氧化物，例如LiB₃O₅(LBO)、β-BaB₂O₄(BBO)、 KH₂PO₄(KDP)、KTiOPO₄(KTP)等，应用范围主要在紫外–可见至近红外波段，而可应用于中、远红外波段的非线性光学晶体明显较少，仅有AgGaS₂、AgGaSe₂、ZnGeP₂等。

尽管这些材料一般具有稳定性好、红外透光范围宽、非线性系数大等优点，但随着科学技术发展，对高功率激光的需求使这些红外波段的非线性光学材料表现出激光损伤阈值的不足。

CN201710404219.1公开一种铅镓锗硫晶体，化学式为PbGa₂GeS₆；所述铅镓锗硫晶体属正交晶系，空间群Fdd2，单胞参数为：α＝90°，β＝90°，γ＝90°，Z＝16。进一步的，所述铅镓锗硫晶体经一步自助熔剂法制备得到。本申请涉及该铅镓锗硫晶体的制备方法，至少包括以下步骤：

(1)将铅源、硫化镓和二硫化锗按摩尔比为0.5～4：0.8～1.2：0.8～1.2的比例混合；

(2)将混合后的混合物在真空密封条件下，加热至500～650℃保温24～100小时；

(3)降至室温，即得所述铅镓锗硫晶体。该铅镓锗硫晶体应用于制备非线性光学器件。

其中，所述非线性光学器件为激光倍频器件、激光影视器件、激光印刷器件、光通讯器件、光信号处理器件、信息储存器件或激光致盲武器。

CN201110319535.1提供一种化学式为BaGa₂SiS₆的化合物。制备方法，其步骤如下：将含Ba物质、含Ga物质、含Si物质和单质S按照摩尔比Ba∶Ga∶Si∶S＝1∶ 2∶1∶6的比例配料并混合均匀后，加热至800‑1000℃进行固相反应(原则上，采用一般化学合成方法都可以制备BaGa2SiS6化合物；本发明优选固相反应法)，得到化学式为BaGa2SiS6的化合物；所述含Ba物质为钡单质或硫化钡；所述含Si 物质为硅单质或二硫化硅；所述含Ga物质为镓单质或硫化镓。

所述加热进行固相反应的步骤是：将上述配料研磨之后装入石英管中，对石英管抽真空至10‑3pa并进行熔化封装，放入马弗炉中，以10‑60℃/小时的速率升温至800‑1000℃，恒温48小时，待冷却后取出样品；对取出的样品重新研磨混匀再置于石英管中抽真空至10‑3pa并进行熔化封装，再放入马弗炉内升温至700‑950℃ 烧结24小时；将样品取出，并捣碎研磨得粉末状BaGa₂SiS₆化合物。本发明的BaGa₂SiS₆的化合物、该化合物的非线性光学晶体及其制备方法和用途具有如下效果：在该BaGa₂SiS₆非线性光学晶体的生长中晶体易长大且透明无包裹，具有生长速度较快，成本低，容易获得较大尺寸晶体等优点；所获得的BaGa₂SiS₆非线性光学晶体具有比较宽的透光波段，硬度较大，机械性能好，不易碎裂和潮解，易于加工和保存等优点；该BaGa₂SiS₆非线性光学晶体可用于制作非线性光学器件。