Про форму кривої та вибір координат при розкладанні спектрів люмінесценції на окремі складові

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe71.1.55

Ключові слова:

спектри люмiнесценцiї, смуги люмiнесценцiї, модель конфiгурацiйних координат, розкладання спектрiв люмiнесценцiї на окремi складовi, помилка розкладання експериментальних спектрiв люмiнесценцiї, пластична деформацiя

Анотація

За допомогою моделi конфiгурацiйних координат проаналiзовано можливiсть використання для апроксимацiї спектрiв люмiнесценцiї виокремлених смуг нормального розподiлу в координатах енергiй фотонiв. Практичне застосування цього пiдходу для монокристалiв ZnS з домiшкою iонiв Mn2+ дозволило отримати спектри фотолюмiнесценцiї окремих смуг для рiзних значень величини пластичної деформацiї. З урахуванням залежностi площi пiд кривою окремої смуги вiд кiлькостi центрiв свiтiння це вдалося певним чином простежити за змiною вiдносних кiлькiсних характеристик випромiнюючих марганцевих центрiв з рiзним локальним оточенням у процесi пластичної деформацiї. Отриманi результати корелюють з результатами дослiджень електронного парамагнiтного резонансу, доповнюють iнформацiю про методи розкладання експериментальних спектрiв люмiнесценцiї на окремi складовi та не суперечать загальноприйнятим уявленням про механiзми фотолюмiнесценцiї монокристалiчних матерiалiв типу A2B6.

Посилання

1. V.I. Budyanskii, D.S. Lepsveridze, E.A. Salkov, G.A. Shepelskii. Differential luminescence spectrum. Fiz. Tverd. Tela 15, 1620 (1973) (in Russian).

2. M.V. Fock. Resolution of complicated spectra into individual bands using the Alentsev method. Trudy FIAN SSSR 59, 3 (1972) (in Russian).

3. A.V. Kovalenko, E.G. Plakhtiy, S.M. Vovk. Application of derivative spectroscopy method to photoluminescence in ZnS:Mn nanocrystals. Ukr. J. Phys. Optics 19, 133 (2018).

https://doi.org/10.3116/16091833/19/3/133/2018

4. A.V. Kovalenko, S.M. Vovk, E.G. Plakhtiy. Method for decomposing the sum of Gaussian functions constituting the experimental photoluminescence spectrum. J. Appl. Spectrosc. 88, 297 (2021).

https://doi.org/10.1007/s10812-021-01182-8

5. B.V. Shulgin, A.N. Tcherepanov, V.Yu. Ivanov, T.S. Koroleva, M.M. Kidibaev, Ch. Pedrini, Ch. Dujardin. Luminescence spectroscopy of NaF: U bulk and fiber crystals. J. Luminesc. 125, 259 (2007).

https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2006.08.038

6. A.S. Babkin, E.A. Seregina, A.A. Seregin, G.V. Tikhonov. Spectral and luminescent properties of Yb3+ in aprotic inorganic liquids POCl3-ZrCl4. Opt. Spektrosk. 125, 507 (2018) (in Russian).

https://doi.org/10.1134/S0030400X18100053

7. S.S. Novosad, I.S. Novosad, B.M. Kalivoshka. Luminescent and photochemical processes in CdBr2 : AgCl crystals. Fiz. Tverd. Tela 53, 1548 (2011) (in Russian).

https://doi.org/10.1134/S1063783411080233

8. T.A. Prokofiev, A.V. Ivanchenko, V.V. Gnatushenko. Luminescence analysis of crystal lattice changes in ZnS single crystals doped with Mn2+ ions during plastic deformation. 86, 195 (2019) (in Russian).

https://doi.org/10.1007/s10812-019-00802-8

9. T.A. Prokofiev, A.V. Ivanchenko. Temperature dependences of photoluminescence of Mn2+ ions with various local environments in ZnS single crystals. Zh. Prikl. Spektrosk. 87, 561 (2020) (in Russian).

https://doi.org/10.1007/s10812-020-01045-8

10. T.A. Prokof'ev, O.V. Ivanchenko. The influence of dislocation inhibition duting plastic deformation on the photoluminescence of Mn 2+ ions in ZnS single crystals. Ukr. Fiz. Zh. 67, 202 (2022) (in Ukrainian).

11. E.S. Wentzel. Probability Theory: First Steps (Mir, 1982).

12. J.H. Williams. Quantifying Measurement: The Tyranny Of Numbers (Morgan and Claypool Publishers, 2016).

https://doi.org/10.1088/978-1-6817-4433-9

13. Y. Bard. Nonlinear Parameter Estimation (Academic Press, 1974).

14. H.E. Gumlich. Electro- and photoluminescence properties of Mn2+ in ZnS and ZnCdS. J. Luminesc. 23, 73 (1981).

https://doi.org/10.1016/0022-2313(81)90191-5

15. G.E. Arkhangelsky, N.N. Grigoriev, M.V. Fok, N.A. Yakunina. The influence of plastic deformation for luminescence and electron paramagnetic resonance of ZnS-Eu crystals. Trudy FIAN SSSR 164, 43 (1985) (in Russian).

16. M.F. Bulanyi, B.A. Polezhaev, T.A. Prokofiev. About the nature of manganese luminescence centers in zinc sulfide single crystals. Fiz. Tekh. Poluprovodn. 32, 673 (1998) (in Russian).

https://doi.org/10.1134/1.1187447

17. G.E. Arkhangelskii, E.E. Bukke, T.I. Voznesenskaya, N.N. Grigoriev, M.V. Fok. Visualization of structural distortions in ZnS-type crystals by decorating with anthraquinone. In: Methods of Image Visualization (Nauka, 1981), p. 66 (in Russian).

18. A.Ya. Yakunin, I.V. Shtambur, A.S. Kushnir, A.S. Omelchenko. EPR spectra of Mn2+ in normal and defect sites of ZnS crystal lattice. Izvestiya Vuzov Fiz. 10, 44 (1973) (in Russian).

19. W. Busse, H.E. Gumlich, R.O. Tornqvist, V.P. Tanninan. Zero-phonon lines in electroluminescence and photoluminescence of ZnS: Mn thin films grown by atomic layer epitaxy. Phys. Status Solidi A 76, 553 (1983).

https://doi.org/10.1002/pssa.2210760218

20. N.D. Borisenko, M.F. Bulanyi, F.F. Kodzhespirov, B.A. Polezhaev. Properties of luminescence centers in zinc sulfide single crystals with manganese impurity. Zh. Prikl. Spektrosk. 55, 452 (1991) (in Russian).

https://doi.org/10.1007/BF00662420

21. M.F. Bulanyi, A.V. Kovalenko, B.A. Polezhaev. Spectra of manganese luminescence centers in zinc sulfide. Zh. Prikl. Spektrosk. 69, 747 (2002) (in Russian).

https://doi.org/10.1023/A:1021565131119

22. T.A. Prokofiev, B.A. Polezhaev, A.V. Kovalenko. Mechanisms of photoluminescence excitation of Mn2+ Ions in ZnS crystals. Zh. Prikl. Spektrosk. 72, 788 (2005) (in Russian).

https://doi.org/10.1007/s10812-006-0017-0

23. Electronic Properties of Dislocations in Semiconductors. Edited by Yu.A. Osip'yan (Editorial URSS, 2000) (in Russian).

24. B.A. Abdikamalov, S.I. Bredikhin, M.P. Kulakov, V.Sh. Shekhtman, S.Z. Shmurak. Phase transition at plastic deformation of zinc sulfide crystals. Fiz. Tverd. Tela 18, 2463 (1976) (in Russian).

25. S.I. Bredikhin, S.Z. Shmurak. Luminescence of plastically deformed ZnS crystals. Zh.'Eksp. Teor. Fiz. 73, 1460 (1977) (in Russian).

26. S.I. Bredikhin, S.A. Omelchenko, S.Z. Shmurak, N.A. Yakunina. EPR of Mn2+ in plastically deformed ZnS single crystals. Fiz. Tverd. Tela 23, 903 (1981) (in Russian).

27. S.A. Omelchenko, S.I. Bredikhin, P.A. Berlov, M.F. Bulany, S.Z. Shmurak, A.Ya. Yakunin. Kinetics of deformation-induced structural reorientation in zinc sulfide and selenide crystals. Fiz. Tverd. Tela 24, 2803 (1982) (in Russian).

28. N.D. Borisenko, M.F. Bulanyi, B.A. Polezhaev. Plastic deformation effect on photoluminescence of ZnS : Mn crystals. Zh. Prikl. Spektrosk. 50, 847 (1989) (in Russian).

Завантаження

Опубліковано

2026-01-30

Номер

Розділ

Напівпровідники і діелектрики

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають