Короткоживущие радиационные дефекты во фторидах щелочных и щелочноземельных металлов

• Автор: Чинков, Евгений Петрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 173 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. КОРОТКОЖИВУЩИЕ ДЕФЕКТЫ В ГАЛОИДАХ ЩЕЛОЧНЫХ И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ
1.1. Развитие представлений о структуре АЭ в ЩГК и ФЩЗМ
1.1.1. Модель АЭ в виде (Л + е)
1.1.2. Модель АЭ в виде близкорасположенной Б-Н пары
1.1.3. Различные конфигурации Б-Н пар
1.2. Люминесценция нелокализованных состояний электронов и дырок в ионных кристаллах
1.3. Общая постановка проблемы исследований
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты и выбор образцов для исследования
2.2. Методика эксперимента
2.3. Измерение энергетических параметров ИЭП
2.4. Методика оптических измерений при многократном облучении образцов
ГЛАВА 3. ВРЕМЯ-РАЗРЕШЕННАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ КРИСТАЛЛОВ СаБ2 3 .1. Спектроскопия СаБ2-УБ3 при каскадном возбуждении
3.2. Структура спектров поглощения и люминесценции АЭ в кристалле СаБ2 при облучении ИЭП при 295 К
3.3. Влияние температуры и плотности возбуждения ИЭП на процессы создания первичных дефектов в кристалле СаБ
3.4. Основные результаты и выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ПЕРВИЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ В ГАЛОИДНЫХ КРИСТАЛЛАХ С РАЗЛИЧНЫМ СТРОЕНИЕМ РЕШЕТКИ
4.1. Время-разрешенная спектроскопия кристаллов ЬШ
4.2. Образование первичных дефектов в кристаллах БгЕг и ВаРг
4.2.1. Структура спектров оптического поглощения
4.2.2. Влияние "биографических" примесей
4.3. Импульсная спектроскопия ФЩЗМ при синхронном электронном
и оптическом возбуждении
4.4. Основные результаты и выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Список сокращений
АЭ - автолокализованные экситоны БС - быстрозатухающее свечение ВИ - вынужденное излучение ВЗ - валентная зона ЗП - зона проводимости
ВЭЛ - внутризонная электронная люминесценция Ук - автолокализованная дырка (Ук центр)
ГИН - генератор импульсных напряжений
ЗП - зона проводимости
ИЭП - импульсный электронный пучок
КЛ - катодолюминесценция
ОВП - остовно-валентные переходы
ОД - оптическое детектирование
УФ - ультрафиолетовая область спектра
ФСЛ - фотостимулированная люминесценция
ФЩЗМ - фториды щелочноземельных металлов
ЩГК - щелочно-галоидные кристаллы
ЭДП - электронно-дырочная плазма
ЭПР - электронный парамагнитный резонанс
ЭС - эффективность создания
ЯКР - ядерный квадрупольный резонанс
Н(Т) = Н(0) • [СіЬ (А©0/2кТ)]1/2, Б о = [Н(0) /Йю0]2 / 8 1п2 (1.5)
где: Н(0) - полуширина полос при низкой температуре; й<н0 * эффективная фононная частота; 80 - фактор Хуанга-Риса, к - константа Больцмана.
Таблица 1.7. Параметры уравнений (1.5) температурного уширения спектров БС в разных кристаллах [91]. Для сравнения даны значения энергии Ш-фононов в точке Г зоны Бриллюэна.
Кристалл н (0) (ЭВ) йй?0(мэВ) й соьо (мэВ) Во
ВаБ2 0.45 29 40
ЯЬБ 0.34 27 36
СбБ 0.27
СбС1 0.22 14 20
СбВг 0.54 34 13
Значения факторов Хунга-Риса для температурного уширения спектров БС [91] (см. табл. 1.7) близки к тем, что имеются для Бо у Б центров. Однако, экспериментальные закономерности [91], не нашли полного объяснения в рамках теоретических моделей БС [82-84]: кластерной и двух-зонной.
Порог возбуждения БС обычно приходится на область, где эффективно образуются АЭ и создаются вторичные электронные возбуждения. В результате взаимодействия коррелированных возбуждений и дефектов образуется новое экситоноподобное состояние «экситон + быстрый дефект». Для объяснения эффекта влияния температуры на БС предполагается, что образование «быстрых» дефектов является либо температурно-зависимым [93], либо независимым [94] процессом. Авторы [85] предполагают, что тушение БС в ВаБ2 с ростом плотности возбуждения или при понижении температуры связано с увеличением вероятности процессов образования и взаимодействия «быстрых» дефектов, т е. АЭ, с самыми верхними валентными дырками. АЭ в ЩГК и ФЩЗМ (-30 пс в ВаБ2 [89], -0.5 пс в БгБ2 [95] и -0.7 пс в СаБ2 [96]) создаются более быстро, чем происходит излучательный распад центров, ответственных за появление БС.
В работе [97] показано, что БС в СвС1 возникает при рекомбинационном