Антистоксова люминесценция в микрокристаллах ZnxCd1-xS с модифицированной поверхностью

• Автор: Косякова, Екатерина Александровна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФИЗИЧЕСКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ИОННО-КОВАЛЕНТНЫХ КРИСТАЛЛОВ

§ 1Л. Свойства кристаллов сульфида цинка и кадмия и твердых растворов на их основе

1.1.1. Физико-химические свойства кристаллов группы АПВУ1

1.1.2. Люминесцентные свойства кристаллов сульфида цинка и

кадмия

1.1.3. Люминесцентные свойства твердых растворов на основе

сульфида цинка и кадмия

§ 1.2. Антистоксова люминесценция ионно-ковалентных кристаллов
1.2.1. Механизмы антистоксовой люминесценции
1.2.2. Антистоксова люминесценция в соединениях АИВУ1
1.2.3. Сенсибилизированная антистоксова люминесценция в AgHal
1.2.4. Условия возникновения сенсибилизированных красителями фотопроцсссов в широкозонных полупроводниках
§ 1.3. Оптические свойства гетеропереходов и антистоксово
преобразование ИК излучения в видимое
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ
АППАРАТУРА
§ 2.1. Методика получения микрокристаллов и нанокристаллов твердых растворов 2пхСс11.х8
2.1.1. Условия изготовления микрокристаллов твердых растворов Zn.xCdi.xS
2.1.2. Устройство печи для синтеза микрокристаллов твердых растворов Zn.xCdi.xS
2.1.3. Получение микрокристаллов твердых растворов ZnxCdl.xS
2.1.4.
§ 2.2. Методика получения нанокристаллов твердых растворов
ZnxCd,.xS
§ 2.3. Методы химической обработки поверхности микро- и нанокристаллов
2.3.1. Поверхностная адсорбция в случае микрокристаллов
2.3.2. Поверхностная адсорбция в случае нанокристаллов
2.3.3. Травление микрокристаллов уксусной кислотой

§ 2.4. Измерительная аппаратура
2.4.1. Автоматический спектральный комплекс для изучения слабых
световых потоков люминесценции ионно-ковалентных
кристаллов
2.4,2 Методика получения спектров поглощения красителей в адсорбированном на поверхности микрокристаллов
виде
2.4.3. Другие методики
2.4.4 О точности измерений
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ СИНТЕЗА ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ
ZnxCAl.xS НА ИХ СПЕКТРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА
§ 3.1. Результаты элементного и рентгеноструктурного анализа
3.1.1. Результаты элементного и рентгеноструктурного анализа микрокристаллов ХпхСс11_х8
3.1.2. Результаты элементного и рентгеноструктурного анализа нанокристаллов Zno.6Cdo.4S
§ 3.2. Люминесцентные свойства микрокристаллов ХпхСЙ1.х
3.2.1. Влияние атмосферы синтеза на люминесцентные свойства микрокристаллов 2пхСЙ1.х8
3.2.2. Влияние температуры и времени синтеза на люминесцентные
свойства микрокристаллов гпхСб1„х8
3.3.3. Влияние химического состава на люминесцентные свойства микрокристаллов 2пхСЙ1.х8
§ 3.3. Люминесцентные свойства НК Zno.6Cdo.4S
ГЛАВА 4. АНТИСТОКСОВА ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ МИКРОКРИСТАЛЛОВ гпхС4!.х8, ОТОЖЖЕННЫХ В АТМОСФЕРЕ КИСЛОРОДА
ВОЗДУХА
§ 4.1. Исследования химического состава и кристаллической структуры
исследуемых микрокристаллов
§ 4.2. Антистоксова люминесценция микрокристаллов твердых растворов КпхСЙ1.х8
4.2.1. Антистоксова люминесценция микрокристаллов твердых растворов Zno.6Cdo.4S
4.2.2. Спектры антистоксовой люминесценции микрокристаллов твердых растворов Zno.6Cdo.4S
§4.3. Кинетическая модель процессов возбуждения и излучения антистоксовой люминесценции в микрокристаллах КпхСЙ1_х8

§ 4.4. Механизм возбуждения антистоксовой люминесценции в
микрокристаллах гпхС<11.,х8
4.2.4. Антистоксова люминесценция микрокристаллов твердых
растворов Zno.7Cdo.3S, Zn0.gCd0.2S и Zno.5Cdo.5S
ГЛАВА 5. АНТИСТОКСОВА ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ
МИКРОКРИСТАЛЛОВ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ гпхСй,.х8 С АДСОРБИРОВАННЫМИ МОЛЕКУЛАМИ ОРГАНИЧЕСКИХ КРАСИТЕЛЕЙ И МАЛОАТОМНЫМИ КЛАСТЕРАМИ
СЕРЕБРА
§ 5.1. Спектральные сенсибилизаторы
§ 5.2. Сенсибилизированная антистоксова люминесценция
самоактивированных микрокристаллов Zno.6Cdo.4S с адсорбированными на их поверхности красителями
5.2.1. Влияние адсорбции красителей на люминесцентные свойства
самоактивированных микрокристаллов Zno.6Cdo.4S
5.2.2. Сенсибилизированная антистоксова люминесценция самоактивированных микрокристаллов Zno.6Cdo.4S с
адсорбированными на их поверхности красителями
§ 5.3. Сенсибилизированная антистоксова люминесценция
микрокристаллов твердых растворов Zno.6Cdo.4S с адсорбированными на их поверхности красителями и малоатомными кластерами серебра
5.3.1 Влияние адсорбции малоатомных кластеров серебра на сенсибилизированную красителями антистоксову
люминесценцию микрокристаллов твердых растворов Zno.6Cdo.4S
5.3.2. Локальные уровни, участвующие в процессе возбуждения сенсибилизированной антистоксовой люминесценции
5.3.3. Взаимодействие молекул красителя с адсорбированными на поверхности микрокристаллов частицами серебра
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

В случае сенсибилизированной ACJ1 энергия излучаемых фотонов оказывается значительно больше энергии поглощаемых фотонов. АСЛ была обнаружена сначала в кристаллических системах с редкоземельными активаторами [62, 71]. Затем это явление было зарегистрировано при температурах от 4.2 К до 77 К на галогенидах серебра с адсорбированными молекулами органических красителей. В этом случае АСЛ возбуждается в полосе поглощения красителей и является двухквантовым процессом [9, 10].
Среди галогенидов серебра наиболее эффективно сенсибилизация органическими красителями АСЛ наблюдается на йодиде [9, 71, 72, 74] и бромиде серебра [75], а также смешанных соединениях галогенидов, т. е. на твёрдых растворах замещения типа AgBr].xIx [9-11, 18] и AgCli.xIx [12], где х не превышает 5 молярных %.
Известно [73, 76], что введение примеси йода при синтезе кристаллов бромистого и хлористого серебра увеличивает светочувствительность полупроводников. Известно [11] также, что присутствие избыточного галогена на поверхности эмульсионных кристаллов неоднозначно влияет на интенсивность АСЛ. Так адсорбция ионов хлора на кристаллы AgCl, AgBr, Agi и AgBr(I) приводит к возрастанию интенсивности свечения, а присутствие ионов йода во всех случаях, за исключением йодосеребряной эмульсии, способствует спаду интенсивности люминесценции.
В работе [72] обнаружена антистоксова люминесценция порошков Agi, подвергнутых УФ экспонированию. Основная полоса свечения вблизи 450 нм возникла при облучении МК светом из полосы поглощения коллоидных частиц серебра (550 нм). Другими словами, в этой работе впервые была обнаружена интенсивная антистоксова люминесценция,
сенсибилизированная продуктами фотохимической реакции. Причём полоса возбуждения этой люминесценции расположена в той же области, что и полоса поглощения красителей.
В работе [11] исследовалась низкотемпературная антистоксова люминесценция бромиодосеребряных фотографических слоёв, возбуждаемая