Фотостимулированные процессы на поверхностных дефектах широкозонных полупроводников

• Автор: Клюев, Виктор Григорьевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 324 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРИМЕСНЫЕ ЦЕНТРЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ ГЛУБОКИМИ ЭЛЕКТРОННЫМИ СОСТОЯНИЯМИ , И ИХ УЧАСТИЕ В ФОТСТИМУЛИРОВАННЫХ ПРОЦЕССАХ В КРИСТАЛЛО-ФОСФОРАХ
1.1. Фотостимулированные процессы в ионно-ковалентных полупроводниках
1.1.1. Механизмы фотостимулированного дефектообразова-ния : :
1.1.2. Фотостимулированные процессы в галогенидах серебра
1.2. Центры рекомбинации и локализации зарядов в галогенидах серебра и сульфидах цинка и кадмия
1.3. Методы изучения локальных электронных состояний в широкозонных кристаллах
1.3.1. Фотостимулированная вспышка люминесценции
1.3.2. Полуэмпирические методы квантово-механических расчетов хемосорбционных связей на поверхности ионно-ковалентных полупроводников
1.4. Запись оптической информации с использованием люминесцентного считывания
1.4.1. Композиционные материалы на основе галогенидов серебра и позитивный люминесцентный фотографический процесс (ПЛФП)
1.4.2. Запись информации с использованием люминесцентных свойств глубоких электронных ловушек кристаллофосфоров

Выводы к главе
ГЛАВА 2. ФОТОСТИМУЛИРОВАННАЯ ВСПЫШКА ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ - МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ
2.1. Параметры ФСВЛ при исследовании широкозонных полупроводников с произвольным распределением глубоких электронных состояний в запрещенной зоне
2.2. Кинетика ФСВЛ при наличии мелких электронных ловушек
2.2.1. Влияние температуры на кинетику ФСВЛ
2.2.2. Зависимость параметров ФСВЛ хлорида серебра от температуры
2.2.3. Термостимулированная люминесценция хлорида серебра
2.3. ФСВЛ при наличии двух уровней рекомбинации
2.4. Параметры ФСВЛ при разном времени возбуждения широкозонного полупроводника
2.5. Параметры ФСВЛ в случае рекомбинации по механизму Лэмба -
Клика
Выводы к главе
ГЛАВА 3. ГЛУБОКИЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ В ГАЛОГЕНИДАХ СЕРЕБРА И СУЛЬФИДАХ ЦИНКА И КАДМИЯ
3.1. Локальные электронные состояния в хлориде серебра
3.2. Локальные электронные состояния в бромиде серебра
3.3. Локальные электронные состояния в сульфиде кадмия
3.4. Локальные электронные состояния в сульфиде цинка
3.5. Природа глубоких электронных состояний, связанных с адсорбцией частиц металла на кристаллах со смешанным типом связи
Выводы к главе

ГЛАВА 4. ФОТОСТИМУЛИРОВАННОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ И УСТОЙЧИВОСТЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ В ШИРОКОЗОННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ
4.1. Фотостимулированное образование и устойчивость центров, имеющих глубокие электронные состояния, и центров рекомбинации
при комнатных температурах
4.1.1. Хлорид серебра
4.1.2. Бромид серебра
4.1.3. Антистоксова люминесценция бромиодсеребряных микрокристаллов
4.1.4. Сульфиды кадмия и цинка
4.1.5. Монокристаллический сульфид кадмия с микропора-

4.2. Фотостимулированное образование при низких температурах и устойчивость центров, имеющих глубокие электронные состояния
4.2.1. Усталость люминесценции как процесс внешнего тушения второго порядка
4.2.2. Низкотемпературные фотостимулированные процессы в хлориде серебра
4.2.2.1. ФСП в AgCl при 5 К< Т <300 К
4.2.2.2. Роль состояния поверхности в низкотемпературном ФСП
4.2.2.3. Низкотемпературный ФСП в AgCl при наличии на поверхности малоатомных частиц серебра
4.2.3. Низкотемпературный фотостимулированный процесс в бромиде серебра
4.2.4. Низкотемпературный фотостимулированный процесс в
сульфидах кадмия и цинка
Выводы к главе
Глава 5. МОДЕЛИ И МЕХАНИЗМЫ ФОТОСТИМУЛИРОВАН-
отсутствует, во второй эмульсии наличие вспышки надежно установлено, а для третьей эмульсии светосумма вспышки в 100 раз превышала светосум-му ФСВЛ второй эмульсии. Сопоставление полученных результатов со спектрами фотолюминесценции данных образцов дало основание авторам считать, что присутствие хлорида приводит также к возникновению новых глубоких центров захвата электронов.
В [54, 55] утверждалось, что за глубокие ловушки от 0,9 эВ до 2,5 эВ с максимумом при 1,8 эВ в AgBr ответственны собственные дефекты кристалла. Это согласуется с результатами теоретических расчетов, полученных в работе [56], в которой использовалась кластерная модель МК AgCl и приведены расчеты в приближении сильной связи самосогласованным методом. Были учтены 4d- и 55-орбитали серебра и Зр-орбиталь хлора. В результате показано, что у МК, имеющих излом ступеньки поверхности (100), в случае, когда излом ступеньки занимает ион серебра, имеются незанятые электронные уровни в интервале 0,43 - 0,62 эВ ниже дна зоны проводимости. Для случая, когда это место занимает ион хлора, в МК имеются занятые состояния, достигающие 1,35 эВ выше потолка валентной зоны. Поэтому можно сказать, что дефекты поверхности кристалла в состоянии создать много электронных и дырочных ловушек.
Дефекты собственной природы играют роль ловушек электронов с максимумом на глубине 1,0 эВ, согласно работам [42 - 44, 57], для кристаллов ZnS. В [58] исследовалась чувствительность самоактивированной люминесценции монокристаллов сульфида цинка с хлором и без хлора по отношению к ИК свету. Изучено влияние температурной обработки в сере и цинке на спектры стимуляции и тушения люминесценции. Полученные результаты позволили авторам заключить, что в процессе стимуляции участвуют не только электронные но и дырочные уровни.
За глубокие ловушки в кристаллах CdS (1,5 - 1,9 эВ), согласно [46], отвечает рекомбинация через донорно-акцепторные пары.