Рекомбінаційні, фотоелектричні і фотохімічні явища в широкозонних шаруватих кристалах і структурах, зумовлені складними дефектами при низькоенергетичних збудженнях - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наукСтворення люмінесцентних матеріалів в обємній і плівковій формі зумовлює комплексне вирішення низки завдань, які включають наступне: вибір обєктів, створення досконалих люмінесцентних матриць, дослідження їхньої структури і дефектів у них, дослідження фізики рекомбінаційних процесів у люмінофорах, вивчення процесів стабільності люмінесцентних матеріалів під дією зовнішніх чинників. У багатокомпонентних кристалофосфорах люмінесцентний процес, в більшості випадків, звязаний з рекомбінацією при участі складних дефектів, деколи сприяє підвищенню ефективності люмінесценції. Водночас складні центри свічення під дією збуджуючої радіації (ультрафіолетове, електронне, рентґенівське або електричне збудження) можуть змінювати свою структуру, що може викликати процеси деградації або призводити до модифікації властивостей матеріалів у потрібному напрямі. Подана робота виконана на кафедрі загальної фізики Львівського національного університету імені Івана Франка відповідно з планами держбюджетних тем Міністерства освіти і науки України: 1.3.3.3.(5) "Изучить влияние двумерных эффектов в слоистых структурах и поверхности на физические свойства твердых тел" (№ держреєстрації 01.81.700.8272), де автор був виконавцем розділів 7.1, 7.2, 7.3, 7.5, 8; Фз 499Б "Розробити технологію створення тонкоплівкових електролюмінесцентних екранів відображення інформації" (№ держреєстрації 01.93 035126), та Фз 397Б "Дослідити механізми нерівноважних фотовольтаїчних та термодифузійних явищ у неоднорідних шаруватих кристалах простих та змішаних галогенідів та при фазових переходах" (№ держреєстрації 01.93 035129), в яких автор був відповідальним виконавцем, а також: Фз 119-86 "Выбор технологических режимов формирования тонкопленочных оксидных и оксисульфидных покрытий на термостойких люминесцирующих подложках методом высокочастотного ионно-плазменного распыления" (№ держреєстрації 01.86 0132454); Фз 061Б "Дослідити механізми фотостимульованих перетворень в кристалах, тонких плівках та гетерогенних середовищах на основі галогенідів Pb, Cd, Sn, що зумовлюють світлочутливий стан" (№ держреєстрації 01.93 035127); ФЗ 733Б "Явища, зумовлені складними домішковими центрами та дефектами структурної і локальної неоднорідності в кристалах шаруватих галогенідів свинцю та кадмію" (№ держреєстрації 0197V018081); в рамках науково-дослідної програми Міністерства освіти і науки України за координаційним планом розділ 7, “Розробка фізичних основ формування нових метастабільних фаз аморфних та нано-(мікро-) структурованих матеріалів на основі багатокомпонентних систем” (реєс. Обєктом дослідження в роботі є люмінесцентний процес, а предмет вивчення складають механізми рекомбінації, зумовлені складними дефектами в люмінесцентних плівкових та обємних матеріалах, та вплив на рекомбінаційний процес перетворення таких дефектів під дією збуджуючої радіації.З досліджень кінетики ЕЛ при різних видах збудження (синусоїдальне, прямокутне, трикутне), залежностей активного струму, поляризаційного поля, вольт-яскравісних, вольт-зарядових характеристик, фотостимуляції та свічення гарячих носіїв у Zn2GEO4:Mn встановлено: наявність в кінетиці люмінесценції йона Mn2 піків свічення як на передньому так і задньому фронтах імпульсу збуджучої напруги, поява особливостей у формі ВЯХ і ВЗХ та вплив на них УФ-підсвітки, наявність у хвилях свічення та активного струму піків як у момент максимального, так і мінімального поля в плівці, зменшення швидкості згасання ЕЛ Zn2GEO4:Mn зі збільшенням рівня збудження. Така тенденція до утворення глибоких електронних центрів є характерною для йонів Mn2 та Cr3 -центрів в оксидах галію, галатах і силікатах, отже це проявляється у більшому опорі таких люмінофорів. Вплив структурного стану плівок на утворення дефектів, які зумовлюють збільшення провідності, проявляється в тому що у плівках Zn2SIO4:Mn, Y2SIO5:Ce утворення дефектів ефективніше відбувається у випадку ще незавершеного формування кристалічної структури при переході з аморфного в мікрокристалічний стан, ймовірно, внаслідок меншої величини енергетичного барєру дефектоутворення. У кристалах CDI2:Cu на підставі дослідження: еволюції спектрів оптичного поглинання залежно від дози УФ опромінення і концентрації міді, впливу на створення світлочутливого стану температури, процесів знебарвлення, оптико-мікроскопічних картин, впливу ФХР на електрофізичні процеси, зміни світлочутливості зі зміною домішково-дефектного складу кристалів в аніонній і катіонній підґратках - встановлено механізм зворотних ФХР.