專(zhuān)利名稱(chēng)：在非線(xiàn)性鐵電基板上制作疇反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明涉及在鐵電基板上制作晶疇反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，要求其在非
線(xiàn)性光學(xué)設(shè)備和其他光子器件下進(jìn)行，該非線(xiàn)性光學(xué)設(shè)備以準(zhǔn)相位
匹配(QPM)技術(shù)為基準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
0002鐵電材料反轉(zhuǎn)晶疇是開(kāi)發(fā)光學(xué)非線(xiàn)性設(shè)備例如波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器 的關(guān)鍵:沖支術(shù)。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的一個(gè)實(shí)例7^開(kāi)于文獻(xiàn)"J.A. Armstrong et al., Physical Review, vol. 127， No.6, Sep. 15， 1962，pp.l918-1939;C.Q.Xu， et al" Appl. Phys丄ett,，Vo1.63, 1993, pp.3559-3561; 以及 K. Gallo, et al" Appl. Phys, Lett., vol.71,1997,pp.l020-1022"。該文獻(xiàn)中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置采用了帶有波 導(dǎo)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，其中在波導(dǎo)方向上形成周期性晶疇反轉(zhuǎn)光柵， 用以滿(mǎn)足準(zhǔn)相位匹配(QPM)的條件。通過(guò)向波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件輸入角 頻率COp的泵浦光和角頻率03s的信號(hào)光，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，以獲耳又角 頻率ODe的轉(zhuǎn)換光。如果使用更高角頻率的泵浦光，那么轉(zhuǎn)換角頻率 o)c可以通過(guò)coc = cop - cos得到(即產(chǎn)生差頻(DFG)),另外轉(zhuǎn)換角頻
率(0c可以通過(guò)C0e二2 0)p-C0s得到(即級(jí)聯(lián)二階非線(xiàn)性相互作用)。
波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的另 一個(gè)實(shí)例在文獻(xiàn)"J.A. Armstrong et al.， Physical Review, vol.l27， No.6， Sep.15， 1962，pp.l918-1939;MYamada, et al.， Applied Physics Letters, vol.62， no.5, 1993，pp.435-436，，中公開(kāi)。該文
獻(xiàn)中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置僅僅采用了周期性晶疇反轉(zhuǎn)光柵來(lái)滿(mǎn)足準(zhǔn)相位匹配的條件。通過(guò)向波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件l命入角頻率COf的泵浦光來(lái)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，以獲耳又角頻率2cOf的轉(zhuǎn)換光，即產(chǎn)生二次諧波(SHG)。0003為了實(shí)現(xiàn)高效率的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，必需高度均勻周期性晶疇反 轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。在文獻(xiàn)"AKinori Harada, U.S. Patent No,5,594,746; AKinori Harada, U.S. Patent No.5,568，308;A.Harada， et al.， Applied Physics Letters, vol.69,no.l8，1996，pp.2629-2631"中公開(kāi)了周期性晶疇反轉(zhuǎn)結(jié) 構(gòu)的一種制作方法，如圖1所示。在該文獻(xiàn)中，將電暈線(xiàn)3與4妻地 屏蔽4安置在摻雜氧化鎂的鈮酸鋰單晶基板1的-c面上方，同時(shí)將 周期性電極圖案2安置在基板的+c面上。電極是接地的。只要高壓 電源5向電暈線(xiàn)^T入了高電壓，電暈》i電就j皮啟動(dòng)，則基4反-c面上 產(chǎn)生了負(fù)電荷。由于-c面上存在電荷，造成了電壓電勢(shì)差，,人而產(chǎn) 生穿過(guò)基板的強(qiáng)電場(chǎng)。若產(chǎn)生的電場(chǎng)大于晶體的內(nèi)部電場(chǎng)(即矯頑 電場(chǎng))，在電極之下的晶疇就可被反轉(zhuǎn)，這是因?yàn)樗a(chǎn)生電場(chǎng)的方 向與晶體內(nèi)部電場(chǎng)是相反的。由于矯頑電場(chǎng)會(huì)隨著溫度的上升而減 小，在該文獻(xiàn)中采用了溫度控制器6來(lái)減小疇反轉(zhuǎn)所需的電場(chǎng)。利 用真空泵7來(lái)增強(qiáng)周期,l"生電才及圖案(electrode pattern )之間的電歧 視。0004由于^f吏用電暈線(xiàn)(corona wire),以上所7>開(kāi)的疇反4爭(zhēng)方法 只能沿著電暈線(xiàn)的方向在 一個(gè)狹小的面積內(nèi)進(jìn)行晶體極化。期待能 在整個(gè)晶片(例如3"圓形晶片)的全部面積上實(shí)現(xiàn)均勻疇反轉(zhuǎn)。0005在文獻(xiàn)"Fang， U.S. Patent No.5,045，364, Soane, et al., U.S. Patent No.5，026,147"中公開(kāi)了另 一種用來(lái)制作周期性晶疇反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu) 的方法，如圖2所示。該文獻(xiàn)中，在聚合物薄膜21 —面的上方安 置一個(gè)針形電極3,同時(shí)在聚合物膜另一個(gè)面的上方安置一個(gè)電極 圖案22。此薄膜形成于基板24上。電極需接地。只要高壓電源5 向針形電極輸入了高電壓，電暈就向聚合物頂面釋》i:電荷。由于頂 面存在電荷，造成了電壓電勢(shì)差，從而產(chǎn)生了穿過(guò)聚合物薄膜的強(qiáng)電場(chǎng)。 一旦產(chǎn)生了足夠的電場(chǎng)，電極下的聚合物分子將沿著電場(chǎng)進(jìn) 行排列。除非受熱，聚合物偶極耳又向?qū)⒈３窒鄬?duì)不變。因此才及化過(guò) 程包4舌加熱樣本、應(yīng)用才及化電場(chǎng)，還包括了冷卻樣本，該步駛M吏排列的聚合物偶極子固化。該文獻(xiàn)中，聚合物極化需要溫度控制器6。0006以上所才艮道的疇反轉(zhuǎn)方法只能直4妾在針形電才及下的小區(qū)域 內(nèi)進(jìn)行晶體極化。期待能在整個(gè)晶片(例如3"圓晶片)的全部面積 上實(shí)現(xiàn)均勻極化。所報(bào)道方法的一個(gè)缺陷是存在轉(zhuǎn)化為火花放電 或形成離子束的高風(fēng)險(xiǎn)，可能會(huì)損壞基板或者導(dǎo)致不均勻極化。發(fā)明內(nèi)容0007本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種改進(jìn)的疇反轉(zhuǎn)方法，該方法簡(jiǎn) 化了構(gòu)造并能進(jìn)行大面積極化。0008本發(fā)明提供了一種鐵電疇反轉(zhuǎn)方法，其中將電暈炬(cornoa touch)安置在基板的一個(gè)表面上，把電極安置在基板另一個(gè)相反面 上，利用它們產(chǎn)生所需的電場(chǎng)進(jìn)4亍4失電晶體(ferroelectric crystal) 的反專(zhuān)爭(zhēng)才及"f匕(reverse polarization )。0009本發(fā)明同時(shí)提供了極化晶體的裝置，包括電暈炬，被安置在鐵電基板的其中一個(gè)面的上方；一個(gè)高壓(DC,AC或RF)電源，與電暈炬連4妻以形成電暈方欠電；一個(gè)鐵電晶體基板，基板的一個(gè)面上具有周期性電極圖案；一個(gè)樣本架，基板安放在其上，并且基板上的電極圖案面向著樣本架；用于i曾強(qiáng)電才及圖案的電磁j見(jiàn)(electrical discrimination of the electrode pattern )的裝置；用于控制基板溫度的裝置；和一個(gè)氣體源，用于々是供電暈放電時(shí)所需的必要的環(huán)境。


0010將以舉例的方式描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，并參照附圖， 其中圖1是基于電暈線(xiàn)放電方法的晶體極化裝置的現(xiàn)有技術(shù)的示意圖，圖2是基于尖端》文電方法(needle discharge method )的聚合物才及^匕 裝置的現(xiàn)有技術(shù)的示意圖，圖3是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的晶體極化裝置的示意圖，圖4是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的電暈炬的結(jié)構(gòu)的第 一種優(yōu)選實(shí)施方式 的示意圖，圖5是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的電暈炬布置的各種構(gòu)型的第二種優(yōu)選 實(shí)施方式的示意圖，圖6是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的電暈炬布置的第三種優(yōu)選實(shí)施 方式的示意圖，圖7用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的電暈炬和電暈線(xiàn)的組合的第四種優(yōu)選實(shí) 施方式的示意圖，圖8是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的電暈線(xiàn)布置的第五種優(yōu)選實(shí)施方式的 示意圖，圖9是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的氣體流動(dòng)單元的第六種優(yōu)選實(shí)
施方式的示意圖，
圖10是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的電極的第七種優(yōu)選實(shí)施方式 的示意圖。
具體實(shí)施例方式
0011在第一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖3所示，優(yōu)選的晶體極化 裝置包括電暈炬3，安置在帶有電源5的鐵電單晶的-c面上方?；?板l接地，且基板的+c面上具有周期性電極圖案2。將鐵電基板設(shè) 置在樣本架11上，樣本架與真空泵6及溫度控制器8連接。真空 度設(shè)置在10"托 1大氣壓之間，溫度在室溫 200、的范圍之間。 整個(gè)系統(tǒng)可置于腔室12中，該腔室?guī)в幸粋€(gè)頂蓋9和一個(gè)底蓋10， 且將該系統(tǒng)與第二個(gè)真空泵7連接。第二個(gè)真空泵的真空度可以設(shè) 置在10—3托 1大氣壓的范圍之間。電暈炬3與高壓電源5連接，并 通過(guò)氣體源4供給N2氣體。電源5供給的電壓值可以設(shè)置在1 kV 100kV之間(例如10kV)，以達(dá)到晶體極化所需要的電場(chǎng)強(qiáng)度。N2 氣體流速為0 100 L/min之間的值(例如5 L/min)。
0012圖4中示出了在圖3中所示的晶體極化裝置中使用的電暈 炬。該電暈炬由具有相同內(nèi)徑的兩個(gè)金屬管形成。金屬管的內(nèi)徑可 以在1 mm 10mm之間(例如1 mm)。兩個(gè)金屬管的外徑可以是1 mm至1000mm之間的^直(例如第一圓筒1為10mm，而第二圓筒 為14為2 mm )。兩個(gè)金屬管的長(zhǎng)度可以是1 mm至1000 mm之間 的值(例如第一金屬管1為50 mm，且第二金屬管14為50 mm )。 該兩個(gè)金屬管被由電絕緣材料(例如特氟綸)制成的管15所保護(hù)， 并且與電源5以及氣體源4相連4妄。在絕纟彖管15的外露表面(outlet surface )上形成的第二電4及16是4妄地的。0013在本發(fā)明的第二種優(yōu)選實(shí)施方式中，圖5中示出了在圖3 中所示的晶體極化裝置中使用的具有排列構(gòu)型的可替換電暈炬。在 圖5 ( a )中，若多個(gè)炬(例如5個(gè)炬)均按一定的間隔(例如10 mm) 沿著一條線(xiàn)排列而成。每個(gè)炬可以與相同高壓電源連4妄或與不同的 高壓電源彼此獨(dú)立地連接。與圖3所示的單個(gè)炬構(gòu)型相比，圖5(a) 所示的構(gòu)型能有效進(jìn)行更大矩形面積的晶體極化。在圖5 (b)中， 多個(gè)炬(例如8個(gè)炬)按一定的角度間隔(如45。)排列成圓形。 i亥圓的半才圣可以是1 mm至100 mm 之間的^f直(例3口 10 mm )。每個(gè) 炬可以與相同的高壓電源連沖妾或與不同的高電壓源;波此獨(dú)立:t也連 接。與圖3所示的單個(gè)炬構(gòu)型相比，圖5 (b)所示的構(gòu)型能有效進(jìn) 行更大圓形面積的晶體極化，因?yàn)橥ㄟ^(guò)使用這種構(gòu)型，在基板的整 個(gè)-c表面上可以實(shí)現(xiàn)均勻的電荷分布。在圖5(c)中，將多個(gè)炬(例 如4個(gè)炬)i殳置在一個(gè)圓周上且間隔一定角度(例如90°)，同時(shí)還 有炬i殳置在該圓周的中心。該圓周的半4圣可以是1 mm至100 mm 之間的值(例如10 mm)。每個(gè)炬可以與相同的高壓電源連接或與 不同的高電壓源;波此獨(dú)立i也連4妄。與圖3所示的單個(gè)炬構(gòu)型相比， 圖5 (c)所示的構(gòu)型能有效進(jìn)行更大圓形面積的晶體極化，因?yàn)橥?過(guò)使用這種構(gòu)型，在基板的整個(gè)-c表面上可以實(shí)現(xiàn)均勻的電荷分布。 在圖5(d)中，將多個(gè)炬(例如12個(gè)炬)設(shè)置在兩個(gè)圓周上，并 間隔一定角度(例如第一圓周上為45°，而第二圓周上為90。)。該 圓周的半徑可以是l mm至100mm之間的值(例如第一圓周為10 mm，而第二圓周為20mm)。每個(gè)炬可以與相同的高壓電源連接或 與不同的高電壓源4皮此獨(dú)立地連4妾。與圖3所示的單個(gè)炬構(gòu)型相比， 圖5 (d)所示的構(gòu)型能有效進(jìn)行更大圓形面積的晶體極化，因?yàn)橥?過(guò)使用這種構(gòu)型，在基板的整個(gè)-c表面上可以實(shí)現(xiàn)均勻的電荷分布。 在圖5 (e)中，多個(gè)炬(例如4個(gè)炬)排列在正方形的每個(gè)角上。 該正方形的邊可以是1 mm至100 mm之間(例如10 mm)。每個(gè)炬可 以與相同的高壓電源連4妄或與不同的高電壓源彼此獨(dú)立地連"^妄。與 圖3所示的單個(gè)炬構(gòu)型相比，圖5 (e)所示的構(gòu)型能有效進(jìn)4亍更大正方形或者圓形面積的晶體極化，因?yàn)橥ㄟ^(guò)^f吏用這種構(gòu)型，在基板
的整個(gè)-c表面上可以實(shí)現(xiàn)均勻的電荷分布。在圖5 (f)中，多個(gè)炬 (例如4個(gè)炬)4非列在正方形的每個(gè)角上，同時(shí)在正方形的中央i殳 置另一個(gè)炬。該正方形的邊可以是1 mm至100 mm之間的^f直(例 如10 mm)。每個(gè)炬可以與相同的高壓電源連接或與不同的高電壓 源;波此獨(dú)立地連4妄。與圖3所示的單個(gè)炬構(gòu)型相比，圖5 (f)所示 的構(gòu)型能有效進(jìn)行更大正方形或者圓形面積的晶體才及化，因?yàn)橥ㄟ^(guò) 使用這種構(gòu)型，在基4反的整個(gè)-c表面上可以實(shí)現(xiàn)均勻的電荷分布。 在圖5 (g)中，將多個(gè)炬(例如4個(gè)炬)排列在兩個(gè)正方形的每個(gè) 角上。正方形的邊可以是1 mm至100 mm之間的^直(例3o第一正 方形為10 mm,而第二個(gè)為20mm)。每個(gè)炬可以與相同的高壓電 源連接或與不同的高電壓源彼此獨(dú)立地連接。與圖3所示的單個(gè)炬 構(gòu)型相比，圖5 (g)所示的構(gòu)型能有效進(jìn)4亍更大正方形或者圓形面 積的晶體極化，因?yàn)橥ㄟ^(guò)使用這種構(gòu)型，在基板的整個(gè)-c表面上可 以實(shí)現(xiàn)均勻的電4肓分布。
0014在本發(fā)明的第三種優(yōu)選實(shí)施方式中，圖6中示出了在圖3 中所示的晶體極化裝置中使用的具有布置構(gòu)型的可4#換電暈炬。圖 6 (a)和圖6 (b)分別是該構(gòu)型的側(cè)視圖和俯視圖。在圖6中，多 個(gè)炬(例如4個(gè)炬)4非列在一個(gè)正方形的四個(gè)角上，同時(shí)在正方形 的中央i殳置一個(gè)炬。該正方形的邊可以是1 mm至100 mm之間的 值(例如10 mm)。正方形中心的炬與正方形角上的炬之間的高度 差d可以是1 mm至10 mm之間的值(例如5 mm )。每個(gè)炬可以與 相同的高壓電源連接或與不同的高電壓源彼此獨(dú)立地連接。與圖5
(f)所示的炬構(gòu)型相比，采用圖6所示的構(gòu)型能在基板的整個(gè)-c 面上實(shí)現(xiàn)更均勻的電荷分布，是由于下面的原因。第一，每個(gè)電暈 炬所釋放的暈電荷具有特定的分布。炬正下方的電荷密度會(huì)偏高。 因此，正方形中央附近位置的電荷密度往往偏高。第二，電荷密度 取決于炬的高度(即炬與基板-c面之間的距離)。電暈炬越高，表
ii面電荷密度就越低。因此，可以通過(guò)升高或者降低位于正方形炬排 列中央的炬的高度來(lái)控制電暈炬的電荷分布。
0015本發(fā)明的第四種優(yōu)選實(shí)施方式中，圖7中示出了在圖3中 所示的晶體極化裝置中使用的電暈炬。在圖7中，采用了圓形的電 暈線(xiàn)71，同時(shí)還在圓的中央i殳置炬73。該圓周的半^圣可以是1 mm 至100 mm之間的^直(例如10 mm )。電暈線(xiàn)和炬可以與相同高壓電 源連4妻或不同的高壓電源74、 75 4皮此獨(dú)立i也連4妄。與圖3所示的 單個(gè)炬構(gòu)型相比，圖7所示的構(gòu)型能有效進(jìn)行更大圓形面積的晶體 極化，因?yàn)橥ㄟ^(guò)4吏用這種構(gòu)型，在基板的整個(gè)-c表面上可以實(shí)現(xiàn)均 勻的電4節(jié)分布。
0016在本發(fā)明的第五種優(yōu)選實(shí)施方式中，在圖8中所示的排列 結(jié)構(gòu)中使用了如圖3中所示的電暈炬。在圖8中，采用了電暈炬布 置82。放電裝置被安置在基板81的上方。排列的間隔可以是1 mm 至100 mm之間的值(例如10 mm)。電暈炬可以與相同高壓電源 85連4妄或4皮此獨(dú)立地與不同的高電壓源連4妄。電暈炬可以與相同氣 體源84連4妾或#1此獨(dú)立地與不同的氣體源連接。與圖3所示的單 個(gè)炬構(gòu)型或與圖1所示的單線(xiàn)狀構(gòu)型相比，圖8所示的構(gòu)型能有效 進(jìn)行更大面積的晶體極化，因?yàn)橥ㄟ^(guò)使用這種構(gòu)型，在基板的整個(gè) -c表面上可以實(shí)i見(jiàn)均匈的電荷分布。電暈炬的布置可以用類(lèi)j以圖1 的電暈線(xiàn)的布置取代。
0017本發(fā)明的第六種優(yōu)選實(shí)施方式中，在圖9中示出了在圖3 中所示的晶體才及化裝置中4吏用的氣流源。在圖9中，流入電暈炬的 氣體(來(lái)自氣體源94)的溫度由加熱器98控制。與圖3所示的氣 流裝置相比，圖9所示的構(gòu)型能減少氣體與基板之間因存在溫差而 引起的壓力，這樣可以防止才及化過(guò)程中對(duì)基才反造成4壬何損壞。0018本發(fā)明的第七種優(yōu)選實(shí)施方式中，圖10中示出了在圖3 中所示的晶體極化裝置中使用的樣品架。在圖10中，電極102形 成于基板101上，在電極102的頂部上4吏用Si02薄膜103以實(shí)現(xiàn)電 極圖案的電絕緣。因此，樣本架無(wú)需與高真空泵連接。與圖3所示 的樣本架相比，圖10所示的構(gòu)型簡(jiǎn)化了樣本架，因此降低了制造 成本。
0019上述實(shí)施方式已對(duì)摻雜氧化鎂的鈮酸鋰的晶體極化進(jìn)行了 描述。當(dāng)然，本發(fā)明中所敘述的方法可適用于其他鐵電材料，例如 LiTa03、 KTP等等。
0020以上實(shí)施方式包^"了適合多種不同電暈炬和電暈線(xiàn)的不同 構(gòu)型。當(dāng)然，所述構(gòu)型的不同組合也可以進(jìn)行大面積的晶體極化。
這些構(gòu)型可以與本專(zhuān)利中明確存又述的那些以多種不同的方式ia合。
0021上述實(shí)施方式已經(jīng)描述了與樣品架相連的加熱單元。當(dāng)然， 其他的加熱單元，諸如IR加熱器也可以提供升高基板的溫度的相
似效果。
0022上述實(shí)施方式已經(jīng)描述了電絕緣層(即Si02)。當(dāng)然，其 他絕緣體如光刻膠也能為增強(qiáng)電極圖案的電歧視提供相似的效果。
0023上述實(shí)施方式已經(jīng)描述了氣流(即N2)。當(dāng)然，其他惰性 氣體如Ax也能為產(chǎn)生電暈放電提供類(lèi)似的效果。
0024上述實(shí)施方式已經(jīng)描述了與腔室連沖妄的為了排除腔室內(nèi)不 必要?dú)怏w的第二真空泵。當(dāng)然，其他清除腔室內(nèi)氣體的方法也能為 排除腔室內(nèi)不必要的氣體提供類(lèi)似的效果。
10026現(xiàn)在對(duì)于本領(lǐng)i或的4支術(shù)人員來(lái)i兌，本發(fā)明的其他實(shí)施方式 是顯而易見(jiàn)的，本發(fā)明的范圍在所附的權(quán)利要求書(shū)作出了限定。
權(quán)利要求
1.一種用于鐵電疇反轉(zhuǎn)的方法，其中，使用位于基板的一個(gè)表面上的電暈炬和在所述基板的相對(duì)表面上的電極以產(chǎn)生反向極化所述鐵電晶體必要的電場(chǎng)。
2. —種晶體極化裝置，包括電暈炬，位于4失電基才反的一個(gè)表面上；高壓(DC、 AC或RF)電源，連4妾所述電暈炬以產(chǎn)生電 暈方文電；鐵電晶體基板，在所述基板的一個(gè)表面上具有周期性的 電極圖案；樣品架，其上i殳置有所述基板，且所述基4反的所述電才及 圖案朝向所述樣品架；增強(qiáng)所述電極圖案的電歧視的裝置；控制所述基板溫度的裝置；以及氣體源，提供電暈放電所需的必要環(huán)境。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極圖案，是接地的；并且形成于所述鐵電基板的+c表面上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的增強(qiáng)所述電極圖案的電歧視的裝置，包 括真空泵；以及連接基板與所述真空泵的連接器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的增強(qiáng)所述電極圖案的絕緣的裝置，包括在所述電極圖案的頂部的電絕緣膜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶體極化裝置，組件如所述的電暈炬、 樣品架、和基板包含在一個(gè)腔室中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制所述基板溫度的裝置，包括與所述樣品架連接的加熱器； 位于所述基一反附近的溫度傳感器；以及 穩(wěn)定所述基板溫度的反饋回路。
8. 才艮據(jù)權(quán)利要求2所述的控制所述基板溫度的裝置，包括設(shè)置于所述樣品架旁邊的輻射加熱器； 位于所述基板附近的溫度傳感器；以及 穩(wěn)定所述基纟反溫度的反々貴回^各。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電暈炬，包括以一定距離排列的具有一 定構(gòu)型的多個(gè)炬。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的多個(gè)電暈炬，其中，所述多個(gè)炬與一個(gè) 電源相連。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的多個(gè)電暈炬，其中，每個(gè)炬分別與獨(dú)立 的電源相連。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的多個(gè)電暈炬，其中，所述多個(gè)炬沿一條 直線(xiàn)排列。
13. 才艮據(jù)權(quán)利要求9所述的多個(gè)電暈炬，其中，所述多個(gè)炬沿一個(gè) 單獨(dú)的圓周或多個(gè)圓周進(jìn)行_沒(méi)置。
14. 才艮據(jù)^^又利要求9所述的多個(gè)電暈炬，其中，所述多個(gè)炬i殳置在 正方形或矩形的角上。
15. 4艮據(jù);K利要求13、 14所述的多個(gè)電暈炬，其中，另一個(gè)炬i殳 置在所述圓或正方形或矩形的中心。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13-15所述的多個(gè)電暈炬，其中，所述多個(gè)炬設(shè) 置在不同的高度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的多個(gè)電暈炬，其中，所述接近所述圓 或正方形或矩形中心的炬被設(shè)置在與其他的炬不同的高度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體供應(yīng)器，包括儲(chǔ)氣罐；氣體流控制器；和 氣體溫度控制器。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的儲(chǔ)氣罐，包含氮?dú)釴2或其他惰性氣體。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13-17所述的電暈炬，所述設(shè)置在圓形或正方形 或矩形中的炬^皮所述彎曲的電暈線(xiàn)代替。
全文摘要
一種晶體極化裝置具有一個(gè)單疇鐵電基板(例如摻雜氧化鎂的鈮酸鋰基板)、樣本架、高壓電源、電暈炬、氣體源、腔室及至少一個(gè)真空泵。在基板的第一個(gè)面上形成具有一定結(jié)構(gòu)(例如周期性光柵)的電極，在樣品架的頂部設(shè)置有帶有面朝下的電極的基板。電極接地以使該電極區(qū)域形成高電場(chǎng)，該高電場(chǎng)是由于基板的第二個(gè)面上的電暈炬產(chǎn)生的電荷形成所導(dǎo)致的。而基板的第二個(gè)面上的電荷分布受高壓電源和氣體源的控制。為了使晶體極化達(dá)到最優(yōu)化，利用溫度控制器來(lái)設(shè)置基板的溫度，并且使用真空泵使基板第一個(gè)面上的電極絕緣。
文檔編號(hào)G02F1/365GK101517475SQ200780035798
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月26日
發(fā)明者喬納森·馬克爾, 張仁世, 徐長(zhǎng)青 申請(qǐng)人:C2C彩達(dá)公司