Интерактивное взаимодействие ловушек в кристаллах анион-дефектного оксида алюминия

• Автор: Моисейкин, Евгений Витальевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Список основных сокращений и обозначений

Глава 1. Люминесцентные свойства монокристаллов номинально чистого анион

- дефектного корунда (а-А1203:С, ТЫЭ-500)

1Л. Методы выращивания и центры окраски

1.2. Особенности кинетики термостимулированной люминесценции кристаллов а-А120з с дефектами
1.3. Интерактивный процесс в механизме термостимулированной люминесценции анион-дефектных кристаллов сс-АГОз
1.3.1. Влияние глубоких ловушек на процесс тушения люминесценции и основные особенности основного ТЛ пика

1.3.2. Модель интерактивной системы ловушек

1.3.3. Нерешенные вопросы в проблеме интерактивного взаимодействия ловушек в анион-дефектных кристаллах а-А1
1.3.4. Задачи исследования
Глава 2. Экспериментальный комплекс, объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Комплекс для исследования ТСЛ
2.3. Блок регистрации ОС Л
2.4. Методики регистрации спектров ИКЛ и оптического поглощения
2.5. Спектры оптического опустошения и заполнения дозиметрической ловушки
2.6. Методика заполнения глубоких ловушек
Выводы
Глава 3. Люминесценция анион-дефектных кристаллов оксида алюминия при
воздействии сильноточного электронного пучка
3.1. ИКЛ анион-дефектного оксида алюминия
3.2. ТЛ возбужденная импульсным электронным пучком
3.3. Дозовая зависимость

3.4. Дозовое распределение
3.5. Оценка энергии пучка
Выводы
Г лава 4. Роль глубоких ловушек в механизме люминесценции анион-дефектных кристаллов оксида алюминия
4.1. Интерактивный механизм взаимодействия ловушек кристалла анион-дефектного корунда
4.1.1. Фототрансферная термолюминесценция
4.1.2. Нелинейность дозовой характеристики
4.2. Закономерности и модельные представления механизма интерактивного взаимодействия
4.3. Повторное измерение ТЛ анион-дефектных кристаллов а-А12Оз
Выводы
Глава 5. Связь явлений ТЛ и ОСЛ в кристаллах анион-дефектного корунда
5.1. Спектры оптически стимулированного опустошения и заполнения ловушек, ответственных за основной ТЛ пик
5.2. Связь ловушек, ответственных за ТЛ и ОСЛ
5.3. Управление ТЛ - ОСЛ свойствами кристаллов анион-дефектного корунда и детекторов на их основе
Выводы
Основные результаты и выводы
Библиографический список

(интерактивная система ловушек) представлена на рис. 1.7. На этом рисунке Н, Н, М, см'3 - максимально возможная концентрация захваченных зарядов (емкость) в центре люминесценции, мелких и глубоких ловушках, соответственно; /г, п, т, см'3 — заполнение уровней Н, N и М; а, 5 и у, см'3 • с"1 -коэффициенты (вероятности) захвата носителей заряда; р - вероятность термической ионизации ловушек, ответственных за основной ТЛ пик; пс, см'3 -концентрация свободных носителей заряда в зоне проводимости. Индекс "О" соответствует начальному заполнению уровней после возбуждения.
В процессе возбуждения при комнатной температуре уровни N и Н заполняются носителями заряда до концентраций п0 и к0 соответственно. При этом предполагается, что исходная заселенность глубоких ловушек то остается неизменной. В течение всего периода нагрева выполняется принцип электронейтральности: к=п+т+пс, где пс = 0 перед началом нагрева. При термической стимуляции электроны из заполненных ловушек N инжектируются в зону проводимости. Имеется три возможных варианта последующей релаксации их возбужденных состояний: 1) излучательная рекомбинация на центре люминесценции Н; 2) захват на глубокие ловушки М;
3) повторный захват на ловушки N. При этом полагается, что уровни Н и М термически стабильны в температурном диапазоне регистрации ТЛ дозиметрического пика. В создании модели учитывалась совокупность ряда установленных ранее экспериментальных фактов, важнейшими из которых являются зависимость кинетики термического тушения от состояния заполнения глубоких ловушек, рост выхода ТЛ в пиках С и Б (рис. 1.3) при повышении температуры образцов в процессе возбуждения. Это позволило предположить, что вероятность захвата на глубокие ловушки носителей, освобожденных при регистрации ТЛ дозиметрического пика, будет изменяться с температурой аналогичным образом. В этом случае температурная зависимость вероятности захвата носителей на глубокие ловушки может являться причиной экспериментально наблюдаемого термического тушения люминесценции в исследуемых кристаллах.