黄铜矿类三元半导体晶体磷锗锌ZnGeP2是一种性能优良的中远红外非线性晶体。其具有以下优点:非线性系数大(d36=75pm/V)、透光波段宽广(0.7-12μm)、热导率高(35W/(m.K))、光损伤阈值高(对于2.79μm泵浦光、脉宽150ps,光损伤阈值达到30GW/cm2)、及良好的机械和抗潮解性能。　　 本文以高纯(6N)Zn、Ge、P单质为原料,利用双温区合成法合成了ZnGeP2多晶原料,其粉末衍射图表明所有峰都可以指标为高纯四方相的ZnGeP2多晶,峰形尖锐,无杂峰,说明结晶很好。再以合成的多晶为原料,采用温度梯度冷凝法成功生长出ZnGeP2单晶,晶体棒毛坯尺寸达10×20×80mm3,表面较光滑、致密,晶棒质量良好。对ZnGeP2单晶进行了X射线衍射图谱和摇摆曲线测试,测试结果表明单晶结构优良。对加工出的5mm厚晶片(未退火、镀膜)进行了红外透过率测试,结果表明其在2～8μm范围内平均透过率可达54％以上。其他测试(如光学均匀性测试、热导率测试、抗激光损伤阈值测试)也表明晶体的性能良好。最后,利用输出波长为9.2↘m的CO2激光器作为泵浦源对加工出的ZnGeP2晶片进行了倍频实验,测得相位匹配角分别为63.7°,与根据Kato的色散方程进行计算的结果值63.9°非常接近。　　 本文还分析计算了ZnGeP2的相位匹配角,离散角、允许角等非线性变频参量并模拟出倍频曲线、离散角曲线、允许角曲线以及光参量振荡曲线。　　 ZnGeP2晶体性能优良,利用其产生高功率中、远红外激光在军事、环境检测、医疗等领域具有广阔的应用前景。