Оптические спектры микрокристаллических оксидов Al2 O3 и SiO2

• Автор: Кожевин, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 110 с. : ил

Оглавление
Введение 4 -*
Г лава 1. Литературный обзор
1.1 . Кристаллическая структура АЬ03 и БЮг
1.2. Дефекты в структуре БЮ2
1.3. Дефекты в структуре А1203
1.4. Оптические свойства Зй-примесей в решетке А120з
1.4.1. Элементы теории кристаллического поля
1.4.2. Оптические переходы Зп-ионов
1.4.3. Люминесцентные свойства Зс/5-ионов
1.5. Влияние высокоэнергетцческих воздействий на оптиче
ские свойства дефектов в’широкозонных материалах.
Глава 2. Методика оптической спектроскопии микрокристалличе
ских оксидов
2.1. Техника эксперимента
2.2. Выбор объектов исследования
2.3. Погрешности измерения
Глава 3. Оптические спектры А1203
3.1 Светоиндуцированные изменения в спектрах

фотолюминесценции в нанокристаллическом оксиде алюминия
3.2. Моделирование спектров фотолюминесценции нанокри-сталлическом оксиде алюминия
3.2.1 Теоретическая модель
3.2.2 Расчет формы полосы перехода 2Е->4А2

3.3. Определение структуры нанокристаллического оксида алюминия методами ИК и КР спектроскопии
3.4. Влияние радиационного воздействия на фотолюминесценцию нанокристаллического оксида алюминия
3.5 Выводы
Глава 4. Оптические спектры различных модификаций БЮ2
4.1. Исследование различных модификаций диоксида крем- 77 ния методами ИК и КР спектроскопии
4.2. Фотолюминесценция различных модификаций диоксида 83 кремния
4.3. Влияние радиационного воздействия на фотолюминесценцию различных модификаций диоксида кремния
4.4. Выводы
Литература

Введение
В последнее время можно отметить рост интереса исследователей к низкоразмерным сиогемам: одномерным (квантовые проволоки) и нульмерным (квантовые точки). Прежде всего, это связано с тем, что характерные размеры данных материалов, лежащие в диапазоне от нескольких единиц до нескольких десятков нанометров, существенно сказываются на их термодинамических, механических и оптических свойствах.
Прогрессу в изучении особенностей физических свойств низкоразмерных твердотельных объектов, несомненно, способствует развитие методов получения подобных систем как в рамках традиционной для микроэлектроники технологии (электрохимическое травление, метод тонко регулируемой конденсации из газовой фазы), так и успех в создании новых технологических приемов (метод детонационного синтеза, золь-гель технология, воздействие сдвиговых деформаций в условиях квазигидростати-ческого сжатия и другие).
В литературе последних лет особенно заметен интерес к изучению микрокристаллических оксидов, связанный с новыми возможностями использования данных материалов [1-3]. Одним из методов исследования микрокристаллических оксидов является анализ их оптических спектров излучения (комбинационное рассеяние света (КР), однофотонно и двухфотонно возбуждаемая люминесценция). В оптических спектрах наиболее ярко проявляются структурные особенности микрокристаллических материалов. Так, например, наблюдается сильная зависимость ширины запрещенной зоны, массы электрона и дырки от размера частиц, что сказывается на спектрах межзонного поглощения полупроводников.

наибольшую опасность представляет рассеянное излучение) необходима высокая чувствительность материала детектора. Одним из наиболее чувствительных и относительно простых методов списывания дозиметрической информации являются люминесцентные методы- термостимулированной и радиционно-индуцированной люминесценции
В работе [81] исследована термолюминесценция монокристаллов анионодефектного корунда при рентгеновском и лазерном возбуждении. Изучены особености термолюминесценции в полосах свечения Р, Р+- и Сг3+ -центров. Проводились синхронные измерения термолюминесценции и термостимулированной экзоэмиссии методом фракционного нагрева при рентгеновском и лазерном возбуждении образцов. Обнаружено, что в температурном интервале основного дозиметрического пика (400-500К) активно несколько ловушек. Авторами также показано, что данный материал обладает высокой чувствительностью к малым дозам ультрафиолетового облучения. Кроме этого, наблюдалось после нескольких сотен циклов рентгеновское облучение - термоочистка - лазерное возбуждение-термолюминесцентное считывание значительное уменьшение концентрации Р-центров (по оптическому поглощению) и снижение выхода в полосе
3.0 эВ, связанное с разрушением Р-центров электромагнитным полем лазерного излучения.
Авторы работы [82] показали, что чувствительность РИЛ в 5 раз выше, чем ТЛ. Кроме того, явным преимуществом является отсутствие необходимости в нагреве с определенной скоростью в контролируемой атмосфере.