Исследование начальных стадий фотолиза галогенидов серебра: элементарные реакции фотогенерированных носителей тока

• Автор: Рабенок, Евгения Витальевна
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Актуальность исследований

Цель работы

Защищаемые положения

Научная новизна

Практическая значимость результатов диссертации

Личный вклад автора

Опубликованные статьи

Апробация

Структура диссертации

1. ФОРМИРОВАНИЕ МАЛОАТОМНЫХ КЛАСТЕРОВ МЕТАЛЛОВ В ГАЛОГЕНИДАХ СЕРЕБРА ПРИ ФОТО- И РАДИАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Физико-химические свойства галогенидов серебра

1.1.1. Дефекты в галогенидах серебра
1.1.2. Спектральные свойства
Спектры поглощения галогенидов серебра
1.1.3. Фотоэлектрические свойства
Глубины ловушек
1.1.4. Люминесцентные свойства
Люминесценция твердых растворов галогенидов серебра
1.1.5. Электропроводность
Перенос электронов и дырок в галогенидах серебра
Константы скоростей (сечения) реакций в галогенидах серебра
1.2. Физико-химические процессы, протекающие в галогенидах серебра под
действием света
1.3.1. Фотолиз
Механизмы формирования "скрытого изображения"
1.3. Влияние примесных атомов на оптические и электрические свойства
1.4. Лазерные среды среднего ИК диапазона
1.4.1. Пассивные лазерные среды (световоды)
1.4.2. Активные лазерные среды среднего ИК-диапазона
1.5. Постановка задачи
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Образцы для исследований. 61 ‘
Порошки AgHal
Монокристаллы AgHal
Легированные А£На1
Химическая обработка акцепторами
2.2. Экспериментальные методики

2.2.1. Люминесцентный метод
2.2.2. Принцип резонаторного метода СВЧ-фотопроводимости
2.2.3. Две составляющие фотоотклика СВЧ-поглощения: изменение
добротности резонатора и его резонансной частоты
2.3. Расчет кинетики
2.3.1. «Гомогенная» модель
2.3.2. Учет переходной характеристики измерительного тракта
2.3.3. Сравнение с экспериментом
3. ДИФФУЗИЯ ДЫРОК В ПОРОШКАХ И ЭМУЛЬСИОННЫХ
МИКРОКРИСТАЛЛАХ БРОМИДА СЕРЕБРА
3.1. Влияние обработки порошка бромида серебра водными растворами тиосульфата ^ натрия на кинетику спада СВЧ-фотоотклика
3.2. Диффузионно-дрейфовая задача
3.3. Модель рекомбинации свободных дырок с локализованными электронами. Однородное поглощение света
3.4. Учет неоднородного поглощения света
3.5. Обсуждение результатов
3.6. Заключение к главе 3
4. ПРОЦЕССЫ ЗАХВАТА ЭЛЕКТРОНОВ
4.1. Влияние обработки водными растворами ТСН порошков хлорида серебра. 85 41 4.1.1. Кинетика спада СВЧ-фотоотклика
4.1.2. Анализ моделей
Рекомбинация свободных электронов и дырок
Диффузионные ограничения в реакции захвата электрона или дырки поверхностными ловушками
Рекомбинация электронов с захваченными дырками
Перезахват электрона на глубокие ловушки
Рекомбинации локализованных электронов с межузельными ионами. Два вида Ф мелких ловушек
4.2. Исследование кинетики гибели электронов в монокристаллах бромида серебра, легированных редкоземельными элементами (тербий, тулий)
4.3. Ловушки, образующиеся при воздействии на кристалл УФ света
4.3.1. Влияние предварительного освещения УФ-светом на кинетику спада
СВЧ-фотоотклика
4.3.2. Анализ экспериментальных данных
4.3.3. Влияние предварительной засветки УФ-светом на плавленые и
' монокристаллические галогениды серебра, индивидуальные и легированные
' » Ав1иРЗЭ
4.4. Заключение к главе 4
5. ЗАХВАТ ДЫРОК И РЕКОМБИНАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

5.1. Константа захвата дырки на центры, образующиеся при введении иодида серебра в бромид серебра
5.1.1. Влияние иодида серебра малой концентрации на кинетику спада СВЧ-фотопроводимости в плавленых и монокристаллах бромида серебра
ч* 5.1.2. Обсуждение влияния иодида серебра на спад СВЧфотопроводимости монокристаллов бромида серебра
Захват дырки и рекомбинация свободного электрона с локализованной дыркой.

Учет захвата и термического выхода электрона
5.1.3. Влияние Agi на характеристические времена спадов фотоотклика
СВЧ-фотопроводимости в плавленых образцах AgBr
5.2. Константа рекомбинации свободных дырок с локализованными электронами в порошкообразном бромиде серебра
^ 5.3. Константа реакции рекомбинации свободных электронов и дырок в
монокристаллах бромида серебра
5.3.1. СВЧ-фотопроводимость порошков, плавленых образцов и
монокристаллов бромида серебра
5.3.2. Анализ кинетики спада СВЧ-фотопроводимости
5.4. Заключение к главе 5
6. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА СВЧ-ФОТОПРОВОДИМОСТИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЧИСТОТЫ МИКРОДИСПЕРСНЫХ и МОНОКРИСТ АЛЛИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ
■Щ 6.1. Анализ кинетики спадов СВЧ-фотопроводимости для нескольких типичных
случаев
6.1.1. Экспоненциальная форма кинетики спада СВЧ-фотопроводимости
6.1.2. Влияние глубин электронных ловушек на кинетику спада СВЧфотопроводимости
Глубокие ловушки
Мелкие ловушки
«Аномальный эффект»
4 6.1.3. Гиперболическая форма кинетики спада СВЧ-фотопроводимости
6.1.4. Степенная форма кинетики спада СВЧ-фотопроводимости
Влияние второго типа ловушки на кинетику спада СВЧ-фотопроводимости
6.1.5. «Очень грязное» вещество
6.2. Основы методики контроля светочувствительных сред на содержание примесей -акцепторов электронов
6.3. Заключение к главе 6
Выводы
* Список таблиц
Список литературы

5. захват электрона атомом + Ag ^ Ag~ ;
6. ионный процесс + Ag* ^ /lg2 ;
7. е +Ag2^±Ag~2-, и т.д.
Из-за отсутствия количественных данных по константам скоростей этих элементарных процессов, к сожалению, довести эту модель до обоснованного количественного результата не удалось.
В механизме Матеека и Мойзера СИ может быть образовано путем коагуляции атомов серебра с образованием сразу крупных частиц фотоли-тического серебра [96, 97, 109]. ЦЧ при этом играет роль центра конденсации.
По Галашину и Фоку [110], оптимальным условиям образования СИ отвечает поглощение лучистой энергии в течение времени построения серебряных частиц критических размеров. По оценке авторов, локализация фотоэлектронов происходит на частицах Agi - Ag7 или на соответствующих по величине центрах смешанного состава (сернисто-серебряных, сернисто-серебряно-золотых и т.п.). Действие света приводит к концентрированию первичного серебра или других компонент, образующихся в процессе химического созревания, в небольшом количестве мест кристалла в единый центр проявления.
Последовательность роста по Бетзольду [111, 112] рассматривалась для агрегата на поверхности МК как чередование двух ионных актов: Ag, Ag~, Ag2, Ag3+, A g] и т.д. Для поверхностного дефекта как: Ag, Agi, Ag2, Agi, Ag3, Ag3+ и т.д.
В механизме агрегации по Малиновскому [113, 114] после образования первого атома по Герни-Мотту дальнейшая агрегация происходит пу-