Методом импедансной спектроскопии исследована нестабильность электрических свойств монокристал-лов ниобата лития конгруэнтного состава, прошедших восстановительную термохимическую обработку. Показано, что при последующих нагревах восстановленных образцов ниобата лития в сухом воздухе до 380 K и более происходит прогрессирующее увеличение их электрического сопротивления, что связано с оксидизацией приповерхностных слоев кристалла. DOI: 10.21883/JTF.2017.07.44676.1984 Введение Кристаллы ниобата лития LiNbO 3 (НЛ) являются сегнетоэлектрическим материалом, который нашел ши-рокое применение в электрооптических, акустооптиче-ских и нелинейных оптических устройствах [1], что определяет постоянный интерес к исследованиям их физических свойств.Хорошо известно, что проведение восстановитель-ных термохимических обработок позволяет резко уве-личить электрическую проводимость кристаллов НЛ. Это уменьшает влияние пироэлектрического эффекта на параметры модуляторов добротности твердотельных лазеров [2] и фильтров на ПАВ [3], изготовленных из LiNbO 3 , при изменении температуры окружающей сре-ды. Наиболее эффективный (с точки зрения влияния на электрическую проводимость) восстановительный отжиг НЛ проводится либо в чистом водороде [4], либо в азотно-водородной смеси [3]. Однако и высокотемпе-ратурный отжиг НЛ в насыщенных парах воды при давлении 10−30 bar также оказывает сильное влияние на электрические свойства этого материала [5].При отжиге кристаллов НЛ в вакууме или водо-роде образец теряет некоторое количество кислоро-да, что приводит к появлению кислородных вакан-сий и (в качестве компенсаторов заряда) биполяронов Nb В процессе исследования электрической проводимо-сти объемных кристаллов НЛ, восстановленных в ат-мосфере водорода [8] и в насыщенных парах воды [7], были обнаружены эффекты, свидетельствующие о неста-бильности и деградации электрических свойств этих образцов после прогревов на воздухе до температур 423−473 K. Очевидно, такие явления ограничивают диа-пазон температур, в котором могут эксплуатироваться изделия на основе этого материала.Целью настоящей работы является изучение влияния контролируемых дополнительных прогревов в сухом воздухе на электрические свойства кристаллов НЛ, предварительно прошедших восстановительную термо-химическую обработку и выяснение причин возникнове-ния этого явления.
Образцы и методика проведения экспериментовДля проведения экспериментов использовались три номинально беспримесных кристалла НЛ конгруэнтного состава, прошедших восстановительную термохимиче-скую обработку в насыщенных парах H 2 O и D 2 O, а также два образца НЛ, восстановленных в чистом Н 2 . Образцы помещались в кварцевые ампулы с добавле-нием H 2 O или D 2 O, а масса воды рассчитывалась так, чтобы давление насыщенных водяных паров в ампулах при 773 K составляло ∼ 1 bar. Ампулы замораживались при 263 K, после чего быстро откачивались до давле-ния 0.15 µbar и запаивались. Термообработка проводи-1049