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G. Pauliat et G. Roosen
[ y = O ] =
- le dopage au cobalt, toujours pour le domaine de 800 nm à 480 nm, accroît la densité de
pièges photoréfractifs et rend les caractéristiques plus reproductibles que pour ceux dopés au
fer;
- le dopage au rhodium augmente la sensibilité dans le proche infra-rouge jusqu'à 1,06 pm; la
forte augmentation de l'absorption rend ce dopage inutilisable pour le domaine visible.
La densité effective de centres photoréfractifs dépend fortement du dopant, de sa
concentration, et de la longueur d'onde employée. Pour un premier calcul, on peut prendre les
valeurs suivantes :
N , = loz2 m-3 pour un échantillon nominalement non dopé ou faiblement dopé,
(7.1)
Nef/ = 5 lo2' m-3 pour un échantillon dopé.
i
Aux longueurs d'onde d'utilisation, l'absorption est de l'ordre de 1 cm-'.
température ambiante est donné par :
Le tenseur électro-optique à déformations nulles, à la longueur d'onde de 514 nm et à
( O
O q;=O)
ri;='=
i i , 9 p m i V ,
= 47,s pm i V,
rGZo = 750 pm 1 V.
Ces valeurs sont extraites de la référence [157] dans laquelle se trouvent également les
dépendances de ces coefficients avec la longueur d'onde et la température. I1 faut noter la très
grande valeur du coefficient G~ qui fait l'intérêt du titanate de baryum.
Les permittivités diélectriques relatives à fréquence nulle et à déformations nulles sont
[158] :
(7.3)
L'effet photo-élastique est très fort dans le titanate de baryum. La correction qu'il apporte
doit absolument être prise en compte pour une interprétation fine de l'effet photoréfractif. Les
valeurs des coefficients des tenseurs des rigidités élastiques à champ nul, des tenseurs
piézoélectriques et photoélastiques sont réunies dans les références [ 158, 1591. A la longueur
d'onde de 514 nm, les indices valent n, = n2 = no = 2,49 et n, = ne = 2,42 [160]. La
biréfringence est donc forte et doit être prise en compte pour déteminer les angles de Bragg.
La transition de phase étant proche de la température ambiante, tous ces coefficients varient
très rapidement avec la température. Des mesures en fonction de la température sont données
dans les références [157-1601.
Dans les échantillons brut de croissance la photoconduction s'effectue par l'excitation de
trous vers la bande de valence. L'effet photovoltaïque est faible et peut être négligé pour
calculer le champ de charge d'espace. Une réduction des échantillons permet d'avoir une
photoconduction par électrons. La réduction des échantillons change totalement les propriétés
photoréfractives, l'absorption, les constantes de temps et la densité de pièges.
La mobilité est fortement anisotrope [161]. De même, la longueur de diffusion dépend de
l'orientation du vecteur réseau. Pour les trous, les valeurs suivantes ont été mesurées [ 1621 :
(7.4)
Des valeurs similaires ont été obtenues pour les longueurs de diffusion des électrons [26].
L'efficacité quantique du processus d'excitation des charges est faible; ce matériau est peu
sensible. Typiquement pour les orientations qui donnent un fort gain photoréfractif (voir cidessous) on trouve z, Z = l J/cmz
pour k, i it , L = 0,08 pm ; pour i r i t , L = 0,32 pm .
G. Pauliat et G. Roosen
[ y = O ] =
- le dopage au cobalt, toujours pour le domaine de 800 nm à 480 nm, accroît la densité de
pièges photoréfractifs et rend les caractéristiques plus reproductibles que pour ceux dopés au
fer;
- le dopage au rhodium augmente la sensibilité dans le proche infra-rouge jusqu'à 1,06 pm; la
forte augmentation de l'absorption rend ce dopage inutilisable pour le domaine visible.
La densité effective de centres photoréfractifs dépend fortement du dopant, de sa
concentration, et de la longueur d'onde employée. Pour un premier calcul, on peut prendre les
valeurs suivantes :
N , = loz2 m-3 pour un échantillon nominalement non dopé ou faiblement dopé,
(7.1)
Nef/ = 5 lo2' m-3 pour un échantillon dopé.
i
Aux longueurs d'onde d'utilisation, l'absorption est de l'ordre de 1 cm-'.
température ambiante est donné par :
Le tenseur électro-optique à déformations nulles, à la longueur d'onde de 514 nm et à
( O
O q;=O)
ri;='=
i i , 9 p m i V ,
= 47,s pm i V,
rGZo = 750 pm 1 V.
Ces valeurs sont extraites de la référence [157] dans laquelle se trouvent également les
dépendances de ces coefficients avec la longueur d'onde et la température. I1 faut noter la très
grande valeur du coefficient G~ qui fait l'intérêt du titanate de baryum.
Les permittivités diélectriques relatives à fréquence nulle et à déformations nulles sont
[158] :
(7.3)
L'effet photo-élastique est très fort dans le titanate de baryum. La correction qu'il apporte
doit absolument être prise en compte pour une interprétation fine de l'effet photoréfractif. Les
valeurs des coefficients des tenseurs des rigidités élastiques à champ nul, des tenseurs
piézoélectriques et photoélastiques sont réunies dans les références [ 158, 1591. A la longueur
d'onde de 514 nm, les indices valent n, = n2 = no = 2,49 et n, = ne = 2,42 [160]. La
biréfringence est donc forte et doit être prise en compte pour déteminer les angles de Bragg.
La transition de phase étant proche de la température ambiante, tous ces coefficients varient
très rapidement avec la température. Des mesures en fonction de la température sont données
dans les références [157-1601.
Dans les échantillons brut de croissance la photoconduction s'effectue par l'excitation de
trous vers la bande de valence. L'effet photovoltaïque est faible et peut être négligé pour
calculer le champ de charge d'espace. Une réduction des échantillons permet d'avoir une
photoconduction par électrons. La réduction des échantillons change totalement les propriétés
photoréfractives, l'absorption, les constantes de temps et la densité de pièges.
La mobilité est fortement anisotrope [161]. De même, la longueur de diffusion dépend de
l'orientation du vecteur réseau. Pour les trous, les valeurs suivantes ont été mesurées [ 1621 :
(7.4)
Des valeurs similaires ont été obtenues pour les longueurs de diffusion des électrons [26].
L'efficacité quantique du processus d'excitation des charges est faible; ce matériau est peu
sensible. Typiquement pour les orientations qui donnent un fort gain photoréfractif (voir cidessous) on trouve z, Z = l J/cmz
pour k, i it , L = 0,08 pm ; pour i r i t , L = 0,32 pm .