відображення
сортування нова вкладка
email:
Пошук       Вибрана Вершина:       Вершина2:

електрон


Рисунок 3.10– Спектри ІКЛ кристалів CdWO4, легованих Li(а, в) і Li+ Bi (б, г) при 300 К (а, б) і 80 К (в, г), виміряні через 100 нс, 500 нс, 5 мкс, 20 мкс після закінчення збудження імпульсом потоку електронів, і спектр швидкого компонента, який отриманий як різниця інтенсивностей, виміряних через 10 і 200 нс (I10нс – I200нс).
  • На рисунку 1.5 відображено тонку структуру піків люмінесценції, серед яких можна виділити 3 зони: - область люмінесценції (440 нм) екситона - вузькі смуги, що знаходяться поблизу краю забороненої зони, - область крайової люмінесценції (460 нм) - смуги власної люмінесценції переважно за участю VZn (рекомбінація на власних дефектах - перехід електрону на Д-А рівень комплексу [VZn- - VSe+] - 2,7 еВ), - область донорно-акцепторної люмінесценції (550 – 640 нм) – смуги донорно-акцепторної рекомбінації, яка відбувається за участю дрібних рівнів поблизу зони провідності, що сформувалися при легуванні і наступній термічній обробці кристалів.
  • Тривале післясвічення пов’язано з тим, що із збільшенням концентрації сірки, утворюються акцепторні рівні близько зони провідності, що можуть захоплювати електрони.
  • Локалізація електронів може здійснюватися по-різному: такі процеси призводять до утворення локальних рівнів у забороненій зоні, які можуть бути як центрами забарвлення або захоплення, так і центрами світіння.
  • Імпульсна катодолюмінесценція (ІКЛ) збуджувалася в кристалах імпульсом потоку електронів (ІПЕ) з характеристиками: тривалість – 10 нс, середня енергія електронів – 250 кеВ, щільність енергії імпульсу збудження становила 15 мДж/см2.
  • Можна припустити, що ТСЛ в К-області в цьому випадку обумовлена випромінювальним захопленням делокалізованих дірок, рухливість яких значно нижче рухливості вільних електронів. Цей висновок не узгоджується з даними роботи [19], в якій, навпаки, ТСЛ в області 210-240 К пояснювалася рекомбінацією електронів.
  • Власна люмінесценція кристала вольфрамату цинку має максимум при 2,45 – 2,55 еВ з часом висвічування ? ~ 10-5 сек при Т = 300 К. Смуга люмінесценції пов'язана з радіаційними переходами електронів з 5d W на 2р O, які традиційно описуються як рекомбінація автолокалізованих екситонів (АЛЕ) на WO66комплексах [29 -32]. Mo генерує в кристалах ZnWO4 пастки електронів, які частково перешкоджають передачі енергії до власних центрів люмінесценції, та призводять до появи інерційного свічення, що проявляється в збільшені показнику післясвічення та погіршенню світлового виходу.
  • У разі висвічування АЛЕ процес передачі енергії до центрів висвічування мається на увазі ефективність створення екситонів з розділених електронів і дірок. (II) На процес утворення станів, відповідальних за власне випромінювання, не повинно впливати зміна складу твердого розчину. (III) Повинен бути вибраний монофазний твердий розчин.
  • Збільшення світового виходу, яке було виявлено раніше для активованих систем, пояснювали зменшенням відстані між термалізованнимі електронами і дірками. Розподіл надлишкової енергії фотонів (ћ? - Eg) між кінетичними енергіями електрона і дірки обернено пропорційно їх ефективним масам. Різниця пов'язана зі зменшенням довжини термализации в MgWO4 внаслідок більших значень ефективних мас електронів і дірок. Наявність 3d-станів Zn в нижній частині валентної зони змінить розподіл енергії вторинних електронів і дірок в межах енергетичних зон після непружного розсіяння електронів високої енергії. Це перерозподілить кінетичну енергію вторинних електронів і дірок з утворенням електронів з меншою кінетичної енергією і дірок з більшою кінетичною енергією в ZnWO4 в порівнянні з MgWO4. Враховуючи високу рухливість електронів в порівнянні з дірками, ми очікуємо зниження середньої відстані між термалізованимі електронами і дірками в ZnWO4 при збудженні високими енергіями. В області вище порога множення електронних збуджень розсіювання гарячих електронів і дірок призводить до утворення додаткової низькоенергетичної електронно-діркової пари, довжина термализации якої буде також менше в твердих розчинах. Можна припустити, що цей ефект обумовлений більш високими значеннями ефективних мас електронів і дірок у твердих розчинах в порівнянні з ZnWO4 і MgWO4. Також, ще однією причиною зниження середньої відстані між термалізованими електронами і дірками може бути нерівномірний розподіл компонентів твердого розчину, що призводить до просторової флуктуації в нижній частині зони провідності і верхньої частини валентної зони (різниця ширини заборонених зон в ZnWO4 і MgWO4 становить близько 0,4 еВ). Ці просторові флуктуації зон не є суттєвими для носіїв заряду з кінетичних енергій вище, ніж 0,4 еВ, а для більш низьких енергій флуктуації будуть обмежувати дифузію термалізованих електронів і дірок. Це призведе до зменшення відстані між гемінальними електронами і дірками і, таким чином, ймовірність утворення екситонів зросте. Показано, що відстань між термалізованими електронами і дірками має мінімум при тому ж значенні х.
  • Це пов’язано з довжиною пробігу електрону в даному матеріалі, і якщо вона стає більше розміру частинок, то лише незначна частина рентгенівського випромінювання поглинається в матеріалі й індукує люмінесценцію.