Influence of Mg doping and composition on the light-induced charge transport in LiNbO3

Abstract

Light-induced charge transport properties of LiNb03 crystals containing Mg dopants as well as Fe ions in different valence states are studied to obtain quantitative information on the influence of Mg. Also investigated are LiNbO3:Fe crystals with different Li/Nb ratio. The experiments indicate that the photovoltaic effect is determined by the Fe2+ concentration only and depends very weakly on the Li/Nb ratio or Mg doping. The photoconductivity, however, is considerably increased by Mg dopants thus diminishing the light-induced refractive index changes. Lichtinduzierte Ladungstransporteigenschaften werden in LiNbO3-Kristallen mit Mg-Dotierungen und Fe-Ionen in verschiedenen Valenzzustanden untersucht, um quantitative Aussagen uber den Einflus von Mg zu erhalten. Bei den Messungen werden auch LiNbO3:Fe-Kristalle mit unterschiedlichem Li/Nb-Verhaltnis benutzt. Die Experimente zeigen, das der photovoltaische Effekt von der Fe2+-Konzentration bestimmt wird und nur ganz schwach vom Li/Nb-Verhaltnis oder von Mg-Zusatzen abhangt. Dagegen wachst die Photoleitung bei Mg-Dotierung betrachtlich an, und dadurch werden lichtinduzierte Brechungsindexanderungen entsprechend verkleinert.