硒化镓（GaSe）晶体

简单描述

GaSe晶体，即硒化镓晶体，是一种由镓和硒元素组成的无机半导体化合物。它呈现出暗棕色闪光，具有层状结构，是一种重要的非线性光学材料。

详细描述

GaSe晶体具有六边形晶系结构，空间点群为62m。这种结构特点使得GaSe晶体由一系列紧密堆积的二维硒原子层与镓原子层交替堆叠而成，各层之间通过相对较弱的范德华力相互连接。在室温（300K）下，GaSe晶体的禁带宽度约为2.2电子伏特（eV），表现出中等宽禁带半导体的特征。此外，GaSe晶体具有显著的非线性光学性质，非线性系数大（约为54皮米/伏特，pm/V），且抗损伤阈值高。其透光波段在0.65至18μm之间，具有超低的吸收系数，使得它能够有效地透过该波段的光线，减少能量损失。

优点

1. 非线性光学性能优异：GaSe晶体具有大的非线性系数，使得它在高强度激光照射下能有效地产生非线性光学效应，如二次谐波产生（SHG）、差频产生（DFG）等。
2. 抗损伤阈值高：GaSe晶体在高功率激光条件下仍能保持稳定工作，不易因光致损伤而失效。
3. 宽透明范围：GaSe晶体的透明范围宽，特别是在中红外宽带电磁波领域，其超低的吸收系数使得它能够有效地透过该波段的光线。
4. 太赫兹振荡性能强：GaSe晶体因其优异的非线性光学性能和宽光谱透明性，被用于太赫兹波的产生与探测，尤其适合使用低于20飞秒的激光光源进行宽带太赫兹振荡和探测。

应用领域

1. 激光技术：GaSe晶体可用于CO2激光器的二次谐波产生，将CO2激光辐射转换到可见或近红外波段。同时，它也可用于中红外波段的光学混频以及不同频率的产生。
2. 太赫兹技术：GaSe晶体在太赫兹波的产生与探测方面具有重要应用。通过调整GaSe晶体的厚度，可以实现对THz波频率的选择性控制。
3. 光学元件：GaSe晶体可用于制造各种光学元件，如透镜、窗口、棱镜等，用于红外成像、红外传感器等设备中。
4. 光电子学：GaSe晶体在光电子学领域也有潜在应用，如用于制造红外光纤、光波导器件等。

基本参数

参数	值
化学式	GaSe
晶系	六方晶系
空间点群	62m
密度	5.03g/cm³
熔点	960±10℃
禁带宽度（300K）	2.2eV
非线性系数	54pm/V
透光波段	0.65至20μm
吸收系数	超低