Исследование люминесцентных свойств SrTiO3:Pr3+,Al при фото- и электровозбуждении

• Автор: Бондаренко, Евгений Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Люминесценция широкозонных соединений, активированных ионами РЗЭ
1.1.1. Особенности люминесценции редкоземельных ионов
1.2. Кристаллическая структура БгТЮз
1.3. Низковольтная католюминесценция широкозонных материалов
1.4. Фотолюминесцентные свойства 8гТЮ3:Рг3+; А1
1.5. Электролюминесценция структур на основе
кислородсодержащих перовскитоподобных материалов
ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ШИРОКОЗОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Система возбуждения люминесценции
2.1.1. Система фотовозбуждения
2.1.2. Система электровозбуждения
2.2. Система регистрации
2.3. Методика измерения спектров диффузного отражения
2.4. Методика измерения спектров люминесценции при фото- и электровозбуждении
2.5. Методика измерения спектров фотовозбуждения люминесцентных структур
2.6. Методика измерения спектра фотопроводимости
2.7. Методика измерения спектров фото-ЭДС
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СВОЙСТВ 8гТЮ3:Рг3+,А1 ПРИ ФОТОВОЗБУЖДЕНИИ
3.1. Получение люминесцентного 8гТЮ3:Рг3+, А1
3.2. Исследование характеристик фотовозбуждения
и влияние на них А1
3.3. Исследование спектров фотолюминесценции SrTi03:Pr3+,Al
3.4. О процессах передачи энергии центрам люминесценции
при фотовозбуждении
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СВОЙСТВ SrTi03:Pr3+,Al ПРИ ЭЛЕКТРОВОЗБУЖДЕНИИ
4.1. Исследование спектральных характеристик люминесценции SrTi03:Pr3+,Al при электровозбуждении переменным полем
4.2. Влияние А1 на волны яркости электролюминесценции БгТіОзТЛаі
4.3. Изучение процессов возбуждения центров люминесценции при возбуждении переменным полем
4.4. Электролюминесценция SrTi03:Pr3+, А1 в постоянном поле
4.5. Характеристики временной стабильности электролюминесценции SrTi03:Pr3+;Al
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
Исследование электролюминесценции материалов на основе 8гТ103:Рг3+, А1 является одним из перспективных направлений физики конденсированного состояния. Это актуально как с научной точки зрения, так и в связи с широкими возможностями практического применения этих материалов.
Практический интерес к электролюминесценции материалов на основе 8гТЮз:Рг3+, А1 обусловлен перспективами применения их в средствах отображения информации, благодаря высокой стабильности яркости по сравнению с цинксульфидными электролюминофорами.
Научный интерес к материалам на основе 8гТЮз:Рг3+, А1 связан с тем, что введение примесей (празеодима и алюминия), приводит к появлению у этого кристаллофосфора уникальных физических свойств. Это говорит об актуальности задачи по выяснению роли вводимых примесей в возникновении люминесценции. Однако исследование электролюминесцентных свойств не дает полного понимания роли примесей в механизмах люминесценции. В этом случае особую услугу оказывают методы исследования фотолюминесцентных свойств, которые позволяют выявить центры свечения, механизмы возбуждения люминесценции. Анализ фотоэлектрических свойств позволяет установить влияние вводимых примесей на рекомбинационные процессы, которые, как известно, играют важную роль в возникновении люминесценции. Все это указывает на необходимость комплексного подхода к исследованию люминесцентных и фотоэлектрических свойств 8гТЮ3:Рг3+,А1.
Тематика данной диссертации соответствует перечню приоритетных направлений фундаментальных исследований утвержденных президиумом РАН (раздел 1.2 — “Физика конденсированных сред”, подраздел 1.2.8. — “Полупроводники и полупроводниковые структуры”).
Работа является частью комплексных исследований, проводимых на кафедре ЭМН СевКавГТУ по небюджетным НИР - Технология получения и исследование электрофизических свойств 8гТЮ3:Рг3+,А1, код по ГРНТИ
записи спектра люминесценции, возникает необходимость восстановления его истинной формы, то есть полученный спектр необходимо сравнить со спектром эталонного излучателя, спектральное распределение которого известно. Для этого необходимо пропустить излучение от этого эталона через тот же измерительный тракт, то есть получить спектральную чувствительность этого тракта, а затем с его помощью восстановить спектральное распределение потока люминесценции исследуемого образца [69].
В качестве эталонного излучателя обычно применяется так называемый источник “А”. В настоящей работе используется светоизмерительная лампа СИС 40-100 отградуированная на цветовую температуру Тцв=2860 К, то есть имеющая такое же спектральное распределение (конечно при определенном токе через рабочее тело из вольфрама) как у абсолютно черного тела нагретого до температуры Т=2860 К.
Спектральное распределение излучения абсолютно черного тела (АЧТ) известно и задается законом Планка [70]:
Отсюда, распределение энергии в интервале длин волн от X до Х+ёХ т.е. энергетическую светимость АЧТ не трудно получить [71]:
так как с 1=2лЬс2=3,7415 • 10'16 Вт-м2 и с2=Ьс/к= 1,43 879- 10'2м-к (Ь- постоянная Планка, с - скорость света, к - постоянная Больцмана), то можно получить:
А так как относительное спектральное распределение излучения или
Ьо?

(2-7)
2лйс2
(2.8)
(2.9)