Особенности термостимулированной люминесценции аниондефектных монокристаллов оксида алюминия

• Автор: Никифоров, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА КОРУНДА
1.1. Активные центры и люминесценция корунда
1.1.1. Активные центры в а-А1203, созданные собственными дефектами
1.1.2. Примесные центры в кристаллах оксида алюминия
1.2. Аниондефектный корунд и его термолюминесценция
1.3. Анализ кинетических моделей термостимулированной люминесценции твердых тел
1.4. Обобщение литературных данных и постановка задач исследований
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС, ОБЪЕКТЫ И
МЕТО ДИК А ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Экспериментальная установка для исследования термолюминесценции твердых тел
2.2. Методика облучения образцов
2.3 . Методика исследования глубоких ловушек
2.4. Методика измерения радиолюминесценции
2.5. Дополнительные методики исследования
2.6. Характеристика образцов
2.7. Выводы
Глава 3. АНАЛИЗ КИНЕТИКИ ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ
АНИОНДЕФЕКТНЫХ КРИСТАЛЛОВ а-А1203
3.1. Термостимулированная люминесценция аниондефектного корунда при различных режимах нагрева
3.2. Расчет кинетических параметров ТЛ
3.2.1. Определение порядка кинетики

3.2.2. Расчет кинетических параметров методом анализа формы пика
3.2.3. Анализ кинетических параметров методом вариации скоростей нагрева
3.2.4. Способ подгонки кривой термовысвечивания
3.3. Модель энергетического распределения ловушек для ТЛ дозиметрического пика сс-АОз
3.4. Физическая интерпретация уширения энергетического спектра уровней захвата
3.5. Выводы
Глава 4. ИНТЕРАКТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ В МЕХАНИЗМЕ
ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ АНИОНДЕФЕКТНОГО КОРУНДА
4.1. Экспериментальное обнаружение глубоких ловушек в аниондефектном корунде
4.2. Влияние глубоких ловушек на процесс тушения люминесценции и основные особенности ТЛ дозиметрического пика
4.3. Модель интерактивной системы ловушек
4.4. Спектральные особенности термолюминесценции дозиметрического пика а-А120з
4.5. Физическая интерпретация механизма температурного тушения люминесценции аниондефектного корунда
4.6. Выводы
Глава 5. ПРИМЕНЕНИЕ ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
В ДОЗИМЕТРИИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
5.1. Учет особенностей кинетики термолюминесценции при эксплуатации детекторов ТЛД-500К
5.1.1. Оценка разброса чувствительности детекторов
5.1.2. Прогнозирование фединга детекторов
5.2. Влияние глубоких ловушек на дозиметрические свойства

1.4. Обобщение литературных данных и постановка задач исследований
Проведенный обзор литературы показывает, что к настоящему времени накоплен большой объем данных о люминесцентных свойствах аниондефектных монокристаллов корунда. Идентифицированы основные центры свечения, созданные собственными дефектами и примесями, определены полосы их поглощения и люминесценции, установлен ряд закономерностей их поведения в зависимости от условий выращивания кристаллов, облучения и термообработки. Определены основные параметры центров захвата, ответственных за термолюминесценцию аниондефектного а-АЬОз, установлена связь некоторых из них с конкретными дефектами структуры.
Вместе с тем, интерпретация ряда особенностей люминесцентных свойств аниондефектного корунда вызывает большие затруднения и требует дальнейших исследований. Прежде всего это относится к термостимулированным процессам в диапазоне температур 350-550 К. До сих пор не выяснена природа ловушек, ответственных за дозиметрический пик ТЛ при 450 К. Обнаружено несколько аномальных особенностей ТЛ, не описываемых в рамках известных модельных представлений. Установлена связь упомянутых особенностей ТЛ с процессом температурного тушения люминесценции в полосе Р-центров. Для выяснения вопроса, в какой степени обнаруженная связь является закономерностью, необходимы исследования ТЛ в кристаллах а-АЬОз, обусловленной различными типами дефектов, в том числе не связанных с кислородными вакансиями. Не исследовано также проявление основных особенностей ТЛ в других характерных для данного материала полосах свечения.
Объяснение природы наблюдаемых аномальных особенностей ТЛ требует установления конкретного механизма температурного тушения люминесценции, по крайней мере, на феноменологическом уровне. Анализ литературных данных показывает, что наблюдаемые особенности ТЛ нельзя интерпретировать в рамках одной только модели внутрицентрового тушения