Высокотемпературная люминесценция кристаллов ZnSe:Yb

Исследовано влияние иттербия на люминесцентные свойства беспримесных кристаллов селенида цинка. Показано, что в спектрах излучения образцов ZnSe:Yb наблюдается только голубая полоса, имеющая экситонную природу и обладающая высокой температурной стабильностью....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2016
Автори:	Махний, В.П., Кинзерская, О.В., Сенко, И.М., Слётов, А.М.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2016
Назва видання:	Технология и конструирование в электронной аппаратуре
Теми:	Материалы электроники
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115680
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Высокотемпературная люминесценция кристаллов ZnSe:Yb / В.П. Махний, О.В. Кинзерская, И.М. Сенко, А.М. Слётов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2016. — № 2-3. — С. 37-40. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-115680
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1156802025-02-23T19:18:24Z Высокотемпературная люминесценция кристаллов ZnSe:Yb Високотемпературна люмінесценція кристалів ZnSe:Yb High temperature luminescence of ZnSe:Yb crystals Махний, В.П. Кинзерская, О.В. Сенко, И.М. Слётов, А.М. Материалы электроники Исследовано влияние иттербия на люминесцентные свойства беспримесных кристаллов селенида цинка. Показано, что в спектрах излучения образцов ZnSe:Yb наблюдается только голубая полоса, имеющая экситонную природу и обладающая высокой температурной стабильностью. Досліджено вплив ітербію на люмінесцентні властивості бездомішкових кристалів селеніда цинку. Показано, що в спектрах випромінювання зразків ZnSe:Yb спостерігається тільки блакитна смуга, яка має екситонну природу та високу температурну стабільність. The problem of obtaining of effective edge luminescence with high temperature stability in the zinc selenide crystals is discussed. This task is solved by using as the dopant rare-earth element yttrium, which is introduced into the undoped ZnSe crystal by diffusion method. Doping was carried out in an evacuated to 10⁻⁴ Torr. and a sealed quartz ampoule, in the opposite ends of which is a sample and a mixture of the crushed Yb and Se. It has been found that the diffusion coefficient of yttrium at a temperature of 1400 K is about 5x10⁻⁷ cm²/sec. It is shown that in the luminescence spectra of ZnSe:Yb samples in the temperature range 295-470 K only blue band is observed. Dependencies of parameters of this band from the excitation level are typical for the annihilation of excitons at their inelastic scattering by free carriers. The efficacy of blue radiation at 300 K is about 30% and does not fall more than twice with increasing temperature up to 470 K, indicating its high thermal stability. 2016 Article Высокотемпературная люминесценция кристаллов ZnSe:Yb / В.П. Махний, О.В. Кинзерская, И.М. Сенко, А.М. Слётов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2016. — № 2-3. — С. 37-40. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 2225-5818 DOI: 10.15222/TKEA2016.2-3.37 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115680 625.315.592; 535.37 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре application/pdf Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Материалы электроники Материалы электроники
spellingShingle	Материалы электроники Материалы электроники Махний, В.П. Кинзерская, О.В. Сенко, И.М. Слётов, А.М. Высокотемпературная люминесценция кристаллов ZnSe:Yb Технология и конструирование в электронной аппаратуре
description	Исследовано влияние иттербия на люминесцентные свойства беспримесных кристаллов селенида цинка. Показано, что в спектрах излучения образцов ZnSe:Yb наблюдается только голубая полоса, имеющая экситонную природу и обладающая высокой температурной стабильностью.
format	Article
author	Махний, В.П. Кинзерская, О.В. Сенко, И.М. Слётов, А.М.
author_facet	Махний, В.П. Кинзерская, О.В. Сенко, И.М. Слётов, А.М.
author_sort	Махний, В.П.
title	Высокотемпературная люминесценция кристаллов ZnSe:Yb
title_short	Высокотемпературная люминесценция кристаллов ZnSe:Yb
title_full	Высокотемпературная люминесценция кристаллов ZnSe:Yb
title_fullStr	Высокотемпературная люминесценция кристаллов ZnSe:Yb
title_full_unstemmed	Высокотемпературная люминесценция кристаллов ZnSe:Yb
title_sort	высокотемпературная люминесценция кристаллов znse:yb
publisher	Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
publishDate	2016
topic_facet	Материалы электроники
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115680
citation_txt	Высокотемпературная люминесценция кристаллов ZnSe:Yb / В.П. Махний, О.В. Кинзерская, И.М. Сенко, А.М. Слётов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2016. — № 2-3. — С. 37-40. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.
series	Технология и конструирование в электронной аппаратуре
work_keys_str_mv	AT mahnijvp vysokotemperaturnaâlûminescenciâkristallovznseyb AT kinzerskaâov vysokotemperaturnaâlûminescenciâkristallovznseyb AT senkoim vysokotemperaturnaâlûminescenciâkristallovznseyb AT slëtovam vysokotemperaturnaâlûminescenciâkristallovznseyb AT mahnijvp visokotemperaturnalûmínescencíâkristalívznseyb AT kinzerskaâov visokotemperaturnalûmínescencíâkristalívznseyb AT senkoim visokotemperaturnalûmínescencíâkristalívznseyb AT slëtovam visokotemperaturnalûmínescencíâkristalívznseyb AT mahnijvp hightemperatureluminescenceofznseybcrystals AT kinzerskaâov hightemperatureluminescenceofznseybcrystals AT senkoim hightemperatureluminescenceofznseybcrystals AT slëtovam hightemperatureluminescenceofznseybcrystals
first_indexed	2025-11-24T15:46:21Z
last_indexed	2025-11-24T15:46:21Z
_version_	1849687206198771712
fulltext	Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 2–3 37 МАТЕРИАЛЫ ЭЛЕКТРОНИКИ ISSN 2225-5818 ÓÄÊ 625.315.592; 535.37 Д. ф.-м. н. В. П. МАХНИЙ, к. ф.-м. н О. В. КИНЗЕРСКАЯ, И. М. СЕНКО, к. ф.-м. н. А. М. СЛЁТОВ Óêðàèíà, Чеðíовèцêèй íàцèоíàльíый уíèвеðсèтет èмеíè Юðèя Федьêовèчà E-mail: oksanakinzerska@gmail.com, o.slyotov@chnu.edu.ua ВЫСОКОТЕМПЕРАТÓРНАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ КРИСТАЛЛОВ ZnSe:Yb Селеíèд цèíêà пðодолжàет остàвàться одíèм èз íàèболее пеðспеêтèвíых полупðоводíèêов для создàíèя íà его осíове сèíе-голубых èсточ- íèêов споíтàííого [1] è выíуждеííого èзлуче- íèé [2, 3], чòî âызыâàåò íåîбõîдèмîñòь ïîëóчå- íèя этого мàтеðèàлà с пðеèмуществеííой êðàе- вой люмèíесцеíцèей. К сожàлеíèю, оíà явля- ется мàлоэффеêтèвíой è, êàê пðàвèло, сопðо- вождàется более длèííоволíовым èзлучеíèем в êðèстàллàх êàê стехèометðèчесêого состàвà, тàê è легèðовàííых ðàзлèчíымè пðèмесямè в пðо- цессе ðостà [4, 5]. В связè с этèм, для подàвле- íèя íèзêоэíеðгетèчесêèх полос пðèмеíяют до- полíèтельíые опеðàцèè, êотоðые обычíо зàêлю- чàются в пðоведеíèè высоêотемпеðàтуðíых от- жèгов в ðàсплàве èлè в пàðàх собствеííых êом- поíеíт лèбо дðугèх элемеíтов. В чàстíостè, ê íàстоящему вðемеíè путем легèðовàíèя беспðè- месíых êðèстàллов ZnSe èз пàðовой фàзы эле- мåíòàмè I ãðóïïы (Li, K, Na) [6], îëîâîм [7], мàãíèåм [8] è ñåëåíîм [9] óжå ïîëóчåíы îбðàз- цы с едèíствеííой эффеêтèвíой голубой поло- ñîé ëюмèíåñцåíцèè ïðè 300 Ê. Нåдàâíî [10] àíàлогèчíый ðезультàт был получеí пðè дèф- фузèè ðедêоземельíых элемеíтов, êотоðые со- глàсíо [11, 12] должíы тàêже способствовàть повышеíèю теðмèчесêой è ðàдèàцèоííой стой- êостè пàðàметðов мàтеðèàлà. Нàстоящàя ðàбо- тà посвящеíà èзучеíèю поведеíèя голубой по- лосы èзлучеíèя êðèстàллов ZnSe:Yb пðè высо- êèх темпеðàтуðàх. Образцы и методы исследований В êàчестве бàзовых обðàзцов былè выбðàíы íàèболее чàсто èспользуемые объемíые êðè- стàллы селеíèдà цèíêà, выðàщеííые èз ðàсплà- вà стехèометðèчесêого состàвà под дàвлеíèем èíеðтíого гàзà [4, 5]. Выðезàííые èз êðèстàл- лà подложêè ðàзмеðом 5×5×1 мм пðоходèлè ме- хàíèчесêую è хèмèчесêую полèðовêу в тðàвè- теле состàвà CrO3:HCl = 2:3, â ðåзóëьòàòå чåãî Исследовано влияние иттербия на люминесцентные свойства беспримесных кристаллов селенида цинка. Показано, что в спектрах излучения образцов ZnSe:Yb наблюдается только голубая полоса, имеющая экситонную природу и обладающая высокой температурной стабильностью. Ключевые слова: селенид цинка, редкоземельные элементы, люминесценция, голубая полоса, экси- тон. èх повеðхíость стàíовèлàсь зеðêàльíой, è в об- ðàзцàх íàблюдàлàсь объемíàя люмèíесцеíцèя. Легèðовàíèе подложеê èттеðбèем осущест- влялось в отêàчàííой до 10–4 Тоðð è зàпàяí- íой êвàðцевой àмпуле, в пðотèвоположíых êоí- цàх êотоðой íàходèлèсь обðàзец è èзмельчеí- íые Yb è Se (последíèй способствует пðеèму- ществеííому вхождеíèю пðèмесè Yb в êàтèоí- íую (цèíêовую) подðешетêу соедèíеíèя, à тàê- же обеспечèвàет пðотèводàвлеíèе, блàгодàðя чему повеðхíость подложеê остàется зеðêàль- íой). Темпеðàтуðà отжèгà Та состàвлялà 1400 К, à вðемя пðоцессà ta опðеделялось желàемой тол- щèíой d дèффузèоííого слоя è ðàссчèтывàлось по фоðмуле ta=d2/D. Посêольêу дèффузèя пðо- èсходèт со всех стоðоí обðàзцà, зíàчеíèе d зà- дàвàлось ðàвíым половèíе толщèíы подложêè (d≈0,5 мм). Эêспеðèмеíтàльíое зíàчеíèе êоэф- фèцèеíтà дèффузèè D пðè темпеðàтуðе 1400 К ñîñòàâèëî 5∙10–7 см2/с. В ðезультàте было по- лучеíо зíàчеíèе ta ≈ 2,5 ч. Люмèíесцеíцèя возбуждàлàсь N2-лàзеðом с длèíой волíы λm≈0,337 мêм, à ñïåêòðы èзëóчåíèÿ Nω èзмеðялèсь íà уíèвеðсàльíой устàíовêе, êо- тоðàя допусêàлà обычíый è дèффеðеíцèàльíый ðåжèм ðàбîòы [13]. Êîмïëåêñ ñîдåðжàë дèфðàê- цèîííыé мîíîõðîмàòîð МÄР-23 è ñòàíдàðòíóю схему сèíхðодетеêтèðовàíèя с àвтомàтèчесêой зà- пèсью спеêтðàльíых хàðàêтеðèстèê. Измеíеíèе уðовíя возбуждеíèя L в пðеделàх тðех поðядêов осуществлялось посðедством íàбоðà êàлèбðовàí- íых íейтðàльíых светофèльтðов. Исследовàíèе люмèíесцеíтíых свойств обðàзцов пðоводèлось â òåмïåðàòóðíîм дèàïàзîíå 300—470 Ê. Обсуждение результатов исследований В спеêтðàх фотолюмèíесцеíцèè бàзовых под- ëîжåê ïðè 300 Ê íàбëюдàюòñÿ дâå ïîëîñы — êðàсíàя (R) è голубàя (B), соотíошеíèе меж- ду èíтеíсèвíостямè êотоðых зàвèсèт от уðовíя возбуждеíèя L. Пеðвàя èз íèх обусловлеíà ðе- DOI: 10.15222/TKEA2016.2-3.37 Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 2–3 38 МАТЕРИАЛЫ ЭЛЕКТРОНИКИ ISSN 2225-5818 êомбèíàцèей с учàстèем доíоðíо-àêцептоðíых пàð (ДАП), в состàв êотоðых входят двухзàðяд- íые отðèцàтельíые вàêàíсèè цèíêà ZnV è одíо- зàðядíые положèтельíые вàêàíсèè селеíà  SeV [13]. Êðàåâàÿ В-полосà является ðезультàтом èзлучàтельíой ðеêомбèíàцèè свободíых элеê- тðоíов с дыðêàмè, à тàêже свободíых дыðоê с элеêтðоíàмè, лоêàлèзовàííымè íà мелêèх до- íоðíых цеíтðàх  SeV с глубèíой зàлегàíèя оêо- ëî 0,02 ýВ [13]. Глàвíым отлèчèем легèðовàííых обðàзцов от бàзовых является отсутствèе в спеêтðàх èзлуче- íèя R-полосы, что обусловлеíо «зàлечèвàíèем» àтомàмè èттеðбèя вàêàíсèй цèíêà ZnV , êотоðые входят в состàв ДАП. Пðетеðпевàет опðеделеí- íые èзмеíеíèя è êðàевàя полосà люмèíесцеíцèè (рис. 1), êотоðàя в èсследуемом темпеðàтуðíом дèàпàзоíе облàдàет следующèмè свойствàмè. В пеðвую очеðедь отметèм, что мàêсèмум èзлучеíèя ħωm íàходèтся блèже ê шèðèíе зà- пðещеííой зоíы Eg, à ðàзíèцà Eg – ħωm меíь- ше 0,2 эВ, что íàблюдàется для бàзовых под- ложеê. Во-втоðых, положеíèе мàêсèмумà зàвè- сèт от уðовíя возбуждеíèя, смещàясь в стоðоíу меíьшèх эíеðгèй с ðостом L. В-тðетьèх, зàвèсè- мость èíтеíсèвíостè èзлучеíèя I êðàевой поло- сы от L íосèт степеííой хàðàêтеð: I ~ L1,5. И íà- êоíец, ðост уðовíя возбуждеíèя вызывàет под- íятèе íèзêоэíеðгетèчесêого «êðылà» В-полосы. Все пеðечèслеííые особеííостè хàðàêтеðíы для àííèгèляцèè эêсèтоíов пðè èх íеупðугом ðàссеяíèè íà свободíых íосèтелях зàðядà [14]. Тàêèм обðàзом, êðàевàя полосà люмèíесцеíцèè в обðàзцàх ZnSe:Yb èмеет эêсèтоííую пðèðоду âïëîòь дî 470 Ê, чòî ñòèмóëèðîâàíî ïðèмåñью èттеðбèя. Вместе с тем, оêоíчàтельíое устàíов- леíèе пðèðоды эêсèтоíà выходèт зà ðàмêè дàí- íой ðàботы è тðебует дополíèтельíых èсследо- вàíèй, особеííо пðè íèзêèх темпеðàтуðàх. Тàêже для êðàевой люмèíесцеíцèè êðèстàл- лов ZnSe:Yb хàðàêтеðíы высоêèе эффеêтèв- íîñòь (îêîëî 30% ïðè 300 Ê) è òåмïåðàòóðíàÿ стàбèльíость. Тàê, èíтеíсèвíость Ib голубой по- ëîñы â òåмïåðàòóðíîм дèàïàзîíå 300—470 Ê â пеðвом пðèблèжеíèè опèсывàется выðàжеíè- ем Ib ~ exp(–Ea/(kT)) с Ea = 0,11 эВ (рис. 2). Пðè этом отíошеíèе Ib(300)/Ib(470) íå ïðåâы- шàет 2, что соглàсуется с дàííымè, получеííы- мè для êðèстàллов ZnSe, легèðовàííых èзовà- леíтíой пðèмесью Mg [15]. Обðàтèм вíèмàíèе íà то, что для бàзовых подложеê это отíошеíèе почтè íà поðядоê больше. Тàêèм обðàзом, íесмотðя íà ðàзлèчíую пðè- ðîдó ïðèмåñåé (Yb — ðåдêîзåмåëьíыé ýëåмåíò, à Mg — èзîâàëåíòíàÿ ïðèмåñь), îбå îíè âызы- вàют существеííое увелèчеíèе темпеðàтуðíой стàбèльíостè селеíèдà цèíêà. Этè фàêты в со- воêупíостè с эêсèтоííым хàðàêтеðом B-полосы пðедстàвляют пðàêтèчесêèй èíтеðес с точêè зðе- íèя получеíèя в тàêèх êðèстàллàх высоêотем- пеðàтуðíого лàзеðíого èзлучеíèя в голубой об- лàстè спеêтðà пðè элеêтðоííом возбуждеíèè. Кðоме того, m—i—n-стðуêтуðы íà бàзе íèзêо- омíых подложеê n-ZnSe с дèффузèоííым слоем i-ZnSe:Yb могут служèть осíовой голубых све- тодèодов пðè успешíом ðешеíèè пðоблемы соз- дàíèя эффеêтèвíого èíжеêтèðующего êоíтàêтà. ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ 1. Геоðгобèàíè А. Н., Котляðевсêèй М. Б. Пðоблемы создàíèя èíжеêцèоííых светодèодов íà осíове шèðоêо- зоííых полупðоводíèêовых соедèíеíèй АIIВVI // Изв. АН СССР. Сåð. фèзèчåñêàÿ.— 1985.— Ò. 49, ¹ 10.— С. 1916—1922. 2. Богдàíêевèч О. В. Полупðоводíèêовые лàзеðы с íàêàчêой элеêтðоííым пучêом // Квàíтовàя элеêтðоíè- êà.— 1994.— Ò. 21, ¹ 12.— С. 1113—1136. 3. Бåðåжíîé Ê. В., Нàñèбîâ А. С., Шàïêèí П. В. è дð. Излучеíèе плàстèí селеíèà цèíêà пðè возбуждеíèè èм- пульсíым элеêтðèчесêèм полем // Квàíтовàя элеêтðоíè- êà.— 2008.— Ò. 38, ¹ 9.— С. 829—832. Рèс. 1. Спеêтðы фотолюмèíесцеíцèè êðèстàллов ZnSe:Yb пðè ðàзíых темпеðàтуðàх: 1 — 295 Ê; 2 — 350 Ê; 3 — 410 Ê; 4 — 470 Ê (2,45) 2,5 2,6 2,7 2,8 ħω, эВ Nw, отí. ед 0,8 0,6 0,4 0,2 0 4 3 2 1 Рèс. 2. Темпеðàтуðíàя зàвèсèмость èíтеíсèвíостè В-полосы êðèстàллов ZnSe:Yb lnIb 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,0 2,5 3,0 103/Т, К–1 Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 2–3 39 МАТЕРИАЛЫ ЭЛЕКТРОНИКИ ISSN 2225-5818 4. Моðозовà Н. К., Кузíецов В. А., Рыжèêов В. Д. Сåëåíèд цèíêà. Пîëóчåíèå è îïòèчåñêèå ñâîéñòâà.— Мîñêâà: Нàóêà, 1992. 5. Недеогло Д. Д., Сèмàшêевèч А. В. Элеêтðèчесêèе è ëюмèíåñцåíòíыå ñâîéñòâà ñåëåíèдà цèíêà.— Êèшèíåâ: Шòèèíцà, 1984. 6. Беðезовсêèй М. М., Мàхíèй В. П., Мельíèê В. В. Влèяíèе пðèмесей Li, Cd, In è As íà оптоэлеêтðоííые свой- ñòâà ZnSe // Нåîðãàíèчåñêèå мàòåðèàëы.— 1997.— Ò. 33, ¹ 2.— С. 181—183. 7. Гðèâóë В.И., Мàõíèé В.П., Сëåòîâ М.М. Пðèðîдà êðàевой люмèíесцеíцèè дèффузèоííых слоев ZnSe:Sn // ФÒП.— 2007.— T. 41, ¹ 7.— С. 806—807. 8. Слетов М. М. Кðàевàя люмèíесцеíцèя селеíèдà цèíêà, легèðовàííого èзовàлеíтíой пðèмесью мàгíèя // Пèñьмà â ЖÒФ.— 2001.— Ò. 27, ¹ 2.— С. 48—50. 9. Êðàñíîâ А. Н., Вàêñмàí Ю. Ф., Пóðòîâ Ю. Н. Дыðочíàя пðоводèмость в моíоêðèстàллàх с èзбытêом метàл- ëîèдà // Пèñьмà â ЖÒФ.— 1992.— Ò. 18, ¹ 12.— С. 1—5. 10. Мàхíій В. П., Кіíзеðсьêà О. В., Сеíêо І. М., Ащеулов А. А. Люміíесцеíтíі влàстèвості êðèстàлів ZnSe:Yb з модèфіêовàíою повеðхíею // Нàуêовèй вісíèê ЧНÓ. Фізèêà. Еëåêòðîíіêà.— 2014.— Ò. 3, âèï. 1.— С. 112—114. 11. Гîðåëåíîê А. Ò., Êàмàíèí А. В., Шмèдò Н. М. Редêоземельíые элемеíты в техíологèè соедèíеíèй AIIIBV è ïðèбîðîâ íà èõ îñíîâå // ФÒП.— 2003.— Ò. 37, ¹ 8.— С. 922—940. 12. Глàзов В. М., Потемêèí А. Я., Тèмошèíà Г. Г., Мèхàйловà М. С. О возможíостè повышеíèя теðмостà- бèльíостè Si путем его легèðовàíèя пеðеходíымè лèбо ðåдêîзåмåëьíымè мåòàëëàмè // ФÒП.— 1997.— Ò. 31, ¹ 9.— С. 1025—1028 13. Òêàчåíêî І. В. Мåõàíізмè дåфåêòîóòâîðåííÿ òà люміíесцеíції у бездомішêовèх і леговàíèх телуðом êðèстà- ëàõ ñåëåíідó цèíêó // Äèñ. … êàíд. фіз.-мàò. íàóê.— ЧНÓ ім. Юðіÿ Фåдьêîâèчà.— 2005. 14. Koh Era, Langer D. W. Luminescence of ZnSe near the band edge under strong laser light excitation // J. Luminescence.— 1970.— Vol. 1-2.— P. 514—527. 15. Мàхíèй В. П., Слётов М. М., Чàбàí Ю. Я. Дыðочíàя пðоводèмость в êðèстàллàх селеíèдà цèíêà ле- гèðовàííых элемеíтàмè V гðуппы èз пàðовой фàзы // Пèñьмà â ЖÒФ.— 2000.— Ò. 26, ¹ 1.— С. 13—16. Дата поступления рукописи в редакцию 18.05 2016 г. В. П. МАХНІЙ, О. В. КІНЗЕРСЬКА, І. М. СЕНКО, О. М. СЛЬОТОВ Óêðàїíà, Чеðíівецьêèй íàціоíàльíèй уíівеðсèтет імеíі Юðія Федьêовèчà E-mail: oksanakinzerska@gmail.com o.slyotov@chnu.edu.ua ВИСОКОТЕМПЕРАТÓРНА ЛЮМІНЕСЦЕНЦІЯ КРИСТАЛІВ ZnSe:Yb Досліджено вплив ітербію на люмінесцентні властивості бездомішкових кристалів селеніда цинку. Показано, що в спектрах випромінювання зразків ZnSe:Yb спостерігається тільки блакитна смуга, яка має екситонну природу та високу температурну стабільність. Ключові слова: селенід цинку, рідкоземельні елементи, люмінесценція, блакитна смуга, екситон. V. P. MakhNIY, O. V. kINZERSka, I. M. SENkO, O. M. SLYOTOV Ukraine, Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University E-mail: oksanakinzerska@gmail.com o.slyotov@chnu.edu.ua HIGH TEMPERATURE LUMINESCENCE OF ZNSE:Yb CRYSTALS The problem of obtaining of effective edge luminescence with high temperature stability in the zinc selenide crystals is discussed. This task is solved by using as the dopant rare-earth element yttrium, which is introduced into the undoped ZnSe crystal by diffusion method. Doping was carried out in an evacuated to 10 –4 Torr. and a sealed quartz ampoule, in the opposite ends of which is a sample and a mixture of the crushed Yb and Se. It has been found that the diffusion coefficient of yttrium at a temperature of 1400 K is about 5•10 –7 cm 2/sec. It is shown that in the luminescence spectra of ZnSe:Yb samples in the temperature range 295—470 k only blue band is observed. Dependencies of parameters of this band from the excitation level are typical for the annihilation of excitons at their inelastic scattering by free carriers. The efficacy of blue radiation at 300 K is about 30% and does not fall more than twice with increasing temperature up to 470 K, indicating its high thermal stability. keywords: zinc selenide, rare-earth elements, luminescence, blue band, exciton. DOI: 10.15222/TKEA2016.2-3.37 UDC 625.315.592; 535.37 REFERENCES 1. Georgobiani A.N., Kotlyarevsky M.b. Problems of cre- ation of injection LEDs based on wide bandgap semiconductor compounds. Izvestiia aN SSSR. Ser. Phizika, 1985, vol. 49, no 10, pp. 1916-1922. (Rus) 2. Bogdankevich O.V. Semiconductor lasers pumped by an electron beam O. V. Bogdankevich. Electron-beam-pumped semiconductor lasers. kvant. electron., 1994, vol. 21, no. 12, pp. 1113–1136 (Mi qe257) (Rus) 3. berezhnoi K.V., Nasibov A.S., Shapkin P.V., Shpak V.G., Shunaylov S.A., Yalandin M.I. Emission of zinc Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 2–3 40 МАТЕРИАЛЫ ЭЛЕКТРОНИКИ ISSN 2225-5818 selenide plates excited by a pulsed electric field. Quantum Electronics, 2008, vol. 38, no. 9, pp. 829-832. http://dx.doi. org/doi:10.1070/QE2008v038n09AbEH013814 4. Morozova N.K., Kuznetsov V.A., Ryzhykov V.D. Selenid tsinka. Poluchenie i opticheskie svoistva [Zinc sel- enide. Obtaining and optical properties]. Moscow, Nauka, 1992, 94 p. (Rus) 5. Nedeoglo D.D., Simashkevich A.V. Elektricheskie i lyuminestsentnie svoistva selenida tsinka [Electrical and luminescent properties of zinc selenide]. Chisinau, Shtiintsa, 1984, 150 p. (Rus) 6. berezovsky M.M., Makhiy V.P., Melnyk V.V. [The influence of Li, Cd, In and As impurities on the optoelectronic properties of ZnSe]. Neorganicheskie materialy, 1997, vol. 33, no. 2, pp. 181-183. (Rus) 7. Gryvul V.I., Makhniy V.P., Slyotov M.M. The origin of edge luminescence in diffusion ZnSe:Sn layers. Semiconductors, 2007, vol. 41, iss. 7, pp. 784-785. http:// dx.doi.org/doi:10.1134/S1063782607070020 8. Sletov M.M. Edge luminescence from zinc selenide doped with isovalent magnesium impurity. Technical Physics Letters, 2001, vol. 27, iss. 1, pp. 63-64. http://dx.doi.org/ doi:10.1134/1.1345168 9. Krasnov A.N., Vaksman Yu.F., Purtov Yu.N. The hole conductivity of single crystals with an excess of metalloid Pis’ma v ZhTF, 1992, vol. 18, no. 12, pp. 1-5. (Rus) 10. Makhniy V.P., Kinzerska O.V., Senko I.M , Asheulov A.A. [Luminescent properties of ZnSe: Yb crystals with modi- fied surface]. Naukovyi visnyk ChNU. Fіzyka. Elektronіka, 2014, vol. 3, iss. 1, pp. 112-114. (Ukr) 11. Gorelenok A. T., Kamanin A. V., Shmidt N. M. Rare-earth elements in the technology of III–V compounds and devices based on these compounds, Semiconductors. 2003, vol. 37, iss. 8, pp. 894-914. http://dx.doi.org/ doi:10.1134/1.1601656 12. Glazov V. M., Timoshina G. G., Mikhailova M. S., Potemkin A. Ya. Possibility of increasing the thermal sta- bility of Si by doping with transition or rare-earth metals, Semiconductors. 1997, vol. 31, iss. 9, pp. 875-878. http:// dx.doi.org/doi:10.1134/1.1187158 13. Tkachenko I.V. [Mechanisms of defect formation and luminescence in the intrinsic and Te-doped crystals of zinc selenide]. Diss. kand. fiz.-mat. nauk, Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University, 2005. (Ukr) 14. Koh Era, Langer D. W. Luminescence of ZnSe near the band edge under strong laser light excitation. J. Luminescence, 1970, vol. 1-2, pp. 514-527. 15. Makhnii V. P., Slyotov M. M., Chaban Yu. Ya. Hole conduction in zinc selenide crystals doped with ele- ments of group V from the vapor phase. Technical Physics Letters, 2001, Vol. 26, iss. 1, pp. 6-7. http://dx.doi.org/ doi:10.1134/1.1262720 ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ Í Î Â Û Å Ê Í È Ã È Дружинін А. О., Мар’ямова І. Й., Кутраков О. П. Датчики механічних величин на основі ниткоподібних кристалів кремнію, германію та сполук А3В5.— Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2015. Пðоàíàлізовàíо фізèчíі осíовè ствоðеííя íàпівпðовідíèêовèх теíзоðезèстèвíèх дàтчèêів мехàíічíèх велèчèí. Нàведеíо хàðàêтеðèстèêè теíзоðезèстоðів íà осíові íèтêоподібíèх êðèстàлів êðемíію, геðмàíію тà сполуê А3В5 тà ðезультàтè досліджеíь вплèву елеêтðоííого опðоміíеííя íà влàстèвості íèтêоподібíèх êðèстàлів êðемíію. Розгляíуто техíологічíі осíовè вèготовлеííя дàтчèêів мехàíічíèх велèчèí íà осíові íèтêоподібíèх êðèстàлів êðемíію для ðізíèх темпеðàтуð- íèх діàпàзоíів, à тàêож їх êоíстðуêтèвíі особлèвості. Опè- сàíо дàтчèêè тèсêу ðізíого пðèзíàчеííя тà їхíі хàðàêтеðè- стèêè, à тàêож дàтчèêè зусèлля і пðèсêоðеííя. Розгляíу- то можлèвості ствоðеííя бàгàтофуíêційíèх дàтчèêів для вèміðювàííя мехàíічíèх і тепловèх велèчèí. Для íàуêовèх, іíжеíеðíо-техíічíèх пðàцівíèêів і студеíтів, яêі íàвчàються зà íàпðямом “Міêðо- тà íàíоелеêтðоíіêà”, à тàêож шèðоêого зàгàлу спеціàлістів у гàлузі сеíсоðíої елеêтðоíіêè тà міêðоелеêтðоíіêè.

Высокотемпературная люминесценция кристаллов ZnSe:Yb

Репозитарії

Схожі ресурси