Проанализированы свойства основных дырочных центров в MgO (значения g-фактора, положение полос поглощения и люминесценции, область термического разрушения) с упором на основные закономерности их изменения и соотношение между различными параметрами центров. Особое внимание уделено дырочным центрам [Be] + ВведениеMgO является простейшим представителем класса широкощелевых оксидов (E g = 7.8 eV) и часто рассмат-ривается в качестве модельной системы. При этом MgO имеет разнообразные практические применения -как изоляционный, радиационно-стойкий и даже как люми-несцентный материала УФ-диапазона (5−7 eV).Подобно большинству щелочно-галоидных кристал-лов (ЩГК) оксид магния имеет кубическую гранецен-трированную решетку Браве, где O 2− -анионы формиру-ют плотноупакованную структуру. Анионы и катионы расположены в октаэдрических позициях, ионный радиус равняется 1.26 и 0.86Å для O 2− и Mg 2+ соответственно. Несмотря на схожесть кристаллической решетки, свой-ства электронных возбуждений в MgO и ЩГК различны. Во всех ЩГК при достаточно низких температурах дырки после колебательной релаксации в валентной зоне испытывают автолокализацию, образуя неподвиж-ные V K -центры. Структура V K -центра определена при помощи метода ЭПР -двухгалоидная квазимолекула X − 2 , расположенная вдоль направления 110 и занима-ющая два анионных узла [1,2]. Из-за сильного электрон-фононного взаимодействия при низких температурах в регулярных участках решетки ЩГК происходит и авто-локализация экситонов (см., например, [3,4]). С другой стороны, в спектрах отражения и люминесценции MgO при низких температурах обнаружены лишь проявления экситонов большого радиуса, а также высокоподвиж-ных электронов проводимости (e) и дырок валентной зоны (h). По нашему мнению, это фундаментальное различие в поведении дырок в регулярных участках ЩГК и MgO может влиять также и на процесс захвата дырок на различные примесные центры.Оптические свойства MgO сильно зависят от присут-ствия в кристалле различных дефектов. В номинально чистом MgO, не подвергнутом облучению тяжелыми частицами, преобладают дефекты, возникающие в про-цессе выращивания монокристалла (as-grown defects). В основном это катионные примеси -как двух-(Ca 2+ , Mn 2+ ), так и трехвалентные (Fe 3+ , Cr 3+ , Al 3+ ), а также катионные вакансии (v c ), нейтрализующие избыточный заряд трехвалентных примесей. При облучении кристал-лов MgO ионизирующим излучением (ультрафиолетовая радиация, рентгеновские лучи) образуются свободные дырки, которые затем локализуются рядом с катионны-ми вакансиями (так называемые V -центры). Свободные электроны захватываются преимущественно на катион-ные примеси. В специально легированных кристаллах дырки могут также локализоваться рядом с одно-(Li + , Na + или Be 2+ со-ответственно. Если в состав дырочного центра с катион-ной вакансией (V -центра) входит еще и примесный ион, то последний отмечается как нижний индекс (например, V Al -центр), если же у дырочного центра отсутствует эффективный заряд относительно нейтральной решетки, то верхний индекс может быть опущен. Для MgO та...
Emission, excitation, and polarization spectra as well as decay kinetics are studied at 4.2 to 500 K for the luminescence of BC' + centres in two crystals (KC1 and CaO) with strongly different electron-phonon interaction. It is concluded that three bands at -2.5, 3.11, and -1.5 eV, observed in the emission spectrum of the KC1 : Bi, S crystal belong to the same centre, but arise from states of different origin. The splitting of the 2.5 eV band, caused by the presence of a defect (S2-) near a Bi'+ ion is detected. Besides the well-known triplet 3.3 and 3.1 eV bands, a new 4.15 eV emission is found in CaO :Bi crystal, which is ascribed to transitions from the singlet excited state of the Bi3+ ion. The structure and the parameters of the relaxed excited states are determined and the models of the corresponding BiJt centres are discussed.
Using synchrotron radiation of €-32 eV the reflection spectrum md excitation spectra for 5.7.4.6 and 2.8 eV emissions have been measured for a freshly cleaved CaO crystal at wCr.In CaO. indirect band-to-band m i t i o n s take place in the region of hv > 6.4 eV. The excitation spectra for intrinsic emissions of 5.9 and 4.2 eV were measured in a YAlO, crystal at LHCT a well. As in many other dielectiics the electron-hole mechanism of multiplication of electronic excitations connected with the creation of secondary electron-hole pain by hot photoelectrons also occurs in CaO and YA103 crysols. The creation ofsecondary excitons by hot photoelectrons has been detected in YAI03 for the Brst time. The excitonic mechanism of multiplication of electronic excitations has a high efficiency in crystals with self-trapping excitons of small radii.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.