Pr$^{3+}$ 掺杂 Lu$_2$S$_3$ 单晶的生长与光谱特性

首次利用微下拉 (mPD) 技术从熔体中成功生长了 Lu$_2$S$_3$（未掺杂与 Pr 掺杂）单晶。对卤化物 mPD 装置的定制使我们能够生长具有高熔点（约 1750 $^\circ$C）的棒状（\O 2 mm，长度约 20 mm）Lu$_2$S$_3$ 晶体。X 射线粉末衍射表明，生长的晶体呈现出 {\epsilon}-Lu$_2$S$_3$ 晶体结构（$\alpha$-Al$_2$O$_3$ 型，空间群 R-3c）。研究了未掺杂与 Pr$^{3+}$ 掺杂 Lu$_2$S$_3$ 的光学和闪烁特性。在光致发光和辐射发光光谱中均观察到了快速的 5d-4f Pr$^{3+}$ 发光。所提出的技术是探索大族高熔点硫化物的有效工具。此类材料有望作为闪烁体、有源激光介质和光电子组件得到应用。