Особливостi процесiв збудження фотолюмiнесценцiї у керамiцi оксиду цинку, легованої елементами I групи
Loading...
Date
2022
Authors
Корсунська, Надія
Маркевич, І.
Стара, Т.
Козоріз, К.
Мельничук, Людмила
Мельничук, О.
Хоменкова, Лариса
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
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.
Extrinsic luminescence, excitation, and absorption spectra of ZnO ceramics doped with acceptors (lithium, copper, or silver), as well as undoped ZnO ceramics sintered in various atmospheres, have been studied. It is shown that the acceptor doping leads to the appearance of luminescence bands in the visible spectral interval, and their intensity significantly exceeds the intensity of the corresponding emission from undoped specimens. A selective maximum at 390–400 nm, which is usually absent in the excitation spectra of self-activated luminescence bands in undoped ZnO specimens, is found to dominate in the excitation spectra of those bands. It is supposed to be caused by the interaction between the emitting centers and defects arising near the impurities, with the Auger process being the most probable mechanism of energy transfer from these defects to the emitting centers. By sintering ZnO ceramics in the presence of carbon, it is shown that the appearance of the selective maximum in the excitation spectra occurs due to the extraction of oxygen from ZnO ceramics. An assumption has been done concerning the nature of the centers responsible for the excitation of extrinsic luminescence.
Extrinsic luminescence, excitation, and absorption spectra of ZnO ceramics doped with acceptors (lithium, copper, or silver), as well as undoped ZnO ceramics sintered in various atmospheres, have been studied. It is shown that the acceptor doping leads to the appearance of luminescence bands in the visible spectral interval, and their intensity significantly exceeds the intensity of the corresponding emission from undoped specimens. A selective maximum at 390–400 nm, which is usually absent in the excitation spectra of self-activated luminescence bands in undoped ZnO specimens, is found to dominate in the excitation spectra of those bands. It is supposed to be caused by the interaction between the emitting centers and defects arising near the impurities, with the Auger process being the most probable mechanism of energy transfer from these defects to the emitting centers. By sintering ZnO ceramics in the presence of carbon, it is shown that the appearance of the selective maximum in the excitation spectra occurs due to the extraction of oxygen from ZnO ceramics. An assumption has been done concerning the nature of the centers responsible for the excitation of extrinsic luminescence.
Description
Keywords
оксид цинку, керамiка, легування, фотолюмiнесценцiя, стаття, zinc oxide, ceramics, doping, photoluminescence
Citation
Особливостi процесiв збудження фотолюмiнесценцiї у керамiцi оксиду цинку, легованої елементами I групи / Н. Корсунська, I. Маркевич, Т. Стара, К. Козоріз, Л. Мельничук, О. Мельничук, Л. Хоменкова // Український фізичний журнал. - 2022. - Т. 67, № 3. - С. 209-215. - https://doi.org/10.15407/ujpe67.3.209