显微拉曼成像技术在钽酸锂晶体的成分、缺陷和应力分布表征中的应用研究

郭志峰

（国家能源集团准能集团，内蒙古鄂尔多斯010300）

钽酸锂（LiTaO3）是一种多功能晶体材料，具有优良的电光［1］、非线性光学［2］、光折变［3］、压电［4］、铁电［5］和热释电［6］等物理特性，物理化学性质稳定，机械性能良好，在集成光学和信息技术领域，钽酸锂及掺铁钽酸锂晶体都具有非常广泛的应用。钽酸锂晶体的生长和成分分布、晶体缺陷、应力分布的表征成为了当前晶体学研究的一大热点。然而，目前为止，人们在钽酸锂晶体的成分分布、晶体缺陷、应力分布的表征测试方面的研究工作仍然很少，目前仍然没有开发出一种好的钽酸锂晶体的成分分布、晶体缺陷分布、应力分布表征测试方法。

拉曼光谱属于分子振动光谱，1928年由印度物理学家拉曼（Raman）发现。拉曼光谱具有快速无损和“指纹”级光谱分辨能力等优点，目前在碳材料、晶体材料、相变储能、催化材料、高分子聚合物、生物医学及文物鉴定等方面都具有非常广泛的应用［7-13］。激光共聚焦显微拉曼光谱不仅具有常规拉曼光谱的优点，而且还有自己的独特优势，具有很好的空间分辨率，样品分析时将入射激光通过显微物镜聚焦到样品上特定的微区，从而可以在不受周围成分干扰的情况下，精确获得所照样品微区的有关化学成分、晶体结构、晶体缺陷与结晶度、微应力、分子相互作用以及分子取向等各种拉曼光谱信息。如果激光共聚焦显微拉曼光谱仪再配置一个带有光栅尺的精密自动样品台，则可以对样品进行显微拉曼成像，该技术将拉曼光谱分析与光学共聚焦成像有机融合，在不破坏样品的条件下，获取每一个像素单元内完整的拉曼光谱信息。……