Особливості процесів збудження фотолюмінесценції у кераміці оксиду цинку, легованої елементами І групи
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe67.3.209Ключові слова:
оксид цинку, керамiка, легування, фотолюмiнесценцiяАнотація
Дослiджено спектри домiшкової фотолюмiнесценцiї, спектри її збудження i спектри поглинання керамiки ZnO, легованої лiтiєм, мiддю i срiблом, а також нелегованої керамiки, спеченої в рiзних атмосферах. Показано, що легування керамiки акцепторами приводить до появи смуг люмiнесценцiї у видимому дiапазонi спектра, iнтенсивнiсть яких суттєво перевищує iнтенсивнiсть видимого випромiнювання нелегованих зразкiв. Виявлено, що в спектрах збудження цих смуг домiнує селективний максимум в областi 390–400 нм, зазвичай вiдсутнiй у спектрах збудження самоактивованих смуг люмiнесценцiї в нелегованих зразках. Запропоновано пояснення, що його поява зумовлена взаємодiєю мiж центрами випромiнювання i дефектами, якi виникають в околi домiшок, а оже-процес є найбiльш iмовiрним механiзмом передачi енергiї вiд цих дефектiв до центрiв випромiнювання. За допомогою синтезу керамiки у присутностi вуглецю показано, що поява такого максимуму в спектрах збудження люмiнесценцiї в нелегованих зразках зумовлена видаленням кисню з керамiки. Зроблено висновок щодо природи центрiв збудження домiшкової люмiнесценцiї.
Посилання
¨U. Ozg¨ur, Ya.I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M. A. Reshchikov, S. Do˘gan, V. Avrutin, S.-J. Cho, H. Morko¸c. A comprehensive review of ZnO materials and devices. J. Appl. Phys. 98, 041301 (2005).
https://doi.org/10.1063/1.1992666
M.G. Wardle, J.P. Goss, P.R. Briddon. Theory of Li in ZnO: A limitation for Li-based p-type doping. Phys. Rev. B 71, 155205 (2005).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.71.155205
C. Rauch, W. Gehlhoff, M.R. Wagner, E. Malguth, G. Callsen, R. Kirste, B. Salameh, A. Hoffmann, S. Polarz, Y. Aksu, M. Driess. Lithium related deep and shallow acceptors in Li-doped ZnO nanocrystals. J. Appl. Phys. 107, 024311 (2010).
https://doi.org/10.1063/1.3275889
V.I. Kushnirenko, I.V. Markevich, T.V. Zashivailo. Acceptors related to group-I elements in ZnO ceramics. J. Luminesc. 132, 1953 (2012).
https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2012.03.029
N. Ohashi, N. Ebisawa, T. Sekiguchi, I. Sakaguchi, Yo. Wada, T. Takenaka, H. Haneda. Yellowish-white luminescence in codoped zinc oxide. Appl. Phys. Lett. 86, 091902 (2005).
https://doi.org/10.1063/1.1871349
D.Y. Wang, J. Zhou, G.Z. Liu. Effect of Li-doped concentration on the structure, optical and electrical properties of p-type ZnO thin films prepared by sol-gel method. J. Alloy. Compd. 48, 802 (2009).
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.03.111
P. Chand, A. Gaur, A. Kumar, U.K. Gaur. Structural, morphological and optical study of Li doped ZnO thin films on Si (100) substrate deposited by pulsed laser deposition. Ceram. Int. 40, 11915 (2014).
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2014.04.027
I.V. Markevich, T.R. Stara, V.O. Bondarenko. Influence of Mg content on defect-related luminescence of undoped and
doped wurtzite MgZnO ceramics. Semicond. Phys. Quant. Electr. Optoelectr. 18, 344 (2015).
https://doi.org/10.15407/spqeo18.03.344
E. Tomzig, R. Helbig. Bandedge emission in ZnO. J. Luminesc. 14, 403 (1976).
https://doi.org/10.1016/S0022-2313(76)91392-2
V.V. Dyakin, E.A. Sal'kov, V.A. Khvostov, M.K. Sheinkman. Auger mechanism of interaction between luminescence centers and donor-acceptor pairs in cadmium sulfide. Sov. Phys. Semicond. 10, 1357 (1976).
N.O. Korsunska, L.V. Borkovska, B.M. Bulakh, L.Yu. Khomenkova, V.I. Kushnirenko, I.V. Markevich. The influence of defect drift in external electric field on green luminescence of ZnO single crystals. J. Luminesc. 102-103, 733 (2003).
https://doi.org/10.1016/S0022-2313(02)00634-8
H. Zeng, G. Duan , Y. Li , S. Yang ,X. Xu , W. Cai. Blue luminescence of ZnO nanoparticles based on non-equilibrium processes: defect origins and emission controls. Adv. Funct. Mater. 20, 561 (2010).
https://doi.org/10.1002/adfm.200901884
D.V. Gulyaev, T.V. Perevalov, V.Sh. Aliev, K.S. Zhuravlev, V.A. Gritsenko, A.P. Eliseev, A.V. Zablotskii. Origin of the blue luminescence band in zirconium oxide. Phys. Solid State 57, 1347 (2015).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
