Исследование люминесцентных свойств широкозонных дисперсных материалов на основе соединений ZnO и SrTiO3: Pr3+, Al тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Вакалов, Дмитрий Сергеевич

• Вакалов, Дмитрий Сергеевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Вакалов, Дмитрий Сергеевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

5

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Общие сведения о люминесценции

1.1.1 Основные типы излучательных переходов в рекомбипационной люминесценции

1.1.2 Впутрицентровый механизм люминесценции

1.2 Основные особенности люминесценции 7м0

1.2.1 Кристаллическая структура 2п0

1.2.2 Электронная зонная структура 2пО

1.2.3 Основные типы дефектов и их влияние па люминесцентные свойства 2п0

1.3 Особенности люминесценции 5гГ/03:Рг3', Л1

1.3.1 Кристаллическая структура БгТЮу

1.3.2 Зонная структура 5г7Юз

1.3.3 Люминесценция БгИОу.Р^, Л1

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ, ФОТО ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ КРИСТАЛЛОФОСФОРОВ

2.1.1 Автоматизированная установка для измерения оптических, фотолюминесцентных и фотоэлектрических спектральных характеристик мелкодисперсных крисгаллофосфоров

2.1.2 Разработка преобразователя ток-напряжение, для регистрации фотоэлектрических характеристик

2.2 Методика измерения коэффициента диффузного отражения

2.3 Методика измерения спектров люминесценции при фотовозбуждении

2.4 Методика измерения спектров фотовозбуждения люминесцентных структур

2.5 Методика измерения спектров фотопроводимости

2.6 Методика измерения спектров фото-ЭДС

2.7 Методика измерения спектров фототока

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ, ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СВОЙСТВ НАНОЧАСТИЦ ZnO ПРИ ФОТОВОЗБУЖДЕНИИ

3.1 Получение наночастиц оксида цинка методом золь-гель

3.2 Исследование оптических свойств наночастиц оксида циттка

3.2.1 Исследование спектров диффузного отражения наночастиц УпО

3.2.2 Квантово-размерный эффект в наночастицах УпО

3.3 Исследование люминесцентных характеристик наночастиц оксида цинка

3.3.1 Исследование спектров люминесценции наночастиц УпО

3.3.2 Исследование спектров фотовозбуждения и фотопроводимости наночастиц Уп О

3.3.3 Исследование люминесцентных характеристик наноразмсрного УпО:Си

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ДИСПЕРСНОГО ¿г7Ю3:Рг3+, А1 ПРИ ФОТОВОЗБУЖДЕНИИ

4.1 Исследование оптических, люминесцентных и фотоэлектрических характеристик БгТЮу.Р^, А1

4.1.1 Исследование спектральных характеристик диффузного отражения БгЛОу.Рр^, А1

4.1.2 Исследование спектральных фотоэлектрических характеристик и спектров фотовозбуждепия 8гТЮу.РР\ А1

4.1.3 Исследование спектральных характеристик люминесценции 8гТЮг:Ргъ\ А1

4.2 Механизмы передачи энергии центрам свечения БгТЮъ'.Рг'*, Л1 при фотовозбуждении

выводы

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование люминесцентных свойств широкозонных дисперсных материалов на основе соединений ZnO и SrTiO3: Pr3+, Al»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность диссертационной работы. В настоящее время широкозонные полупроводниковые материалы находят применение в различных областях опто-, микро- и наноэлектроники [1]. На их основе создано множество устройств, принцип работы которых опирается на взаимодействие вещества с внешними физическими факторами, такими как свет, электрические и магнитные поля, тепло, давление и т. д.

Одним из приоритетных направлений на протяжении многих лет остается исследование люминесцентных свойств широкозонных полупроводниковых материалов. Этому в полной мере способствует бурное развитие современной оптоэлектроники и светотехники. Кроме того, повсеместное внедрение информационных и телекоммуникационных технологий стимулирует проведение исследований в области разработки устройств индикации и отображения информации, таких, например, как-плазменные панели и полноцветные дисплеи с автоэлекгронной эмиссией. Одними из перспективных и соответствующих критериям, выдвигаемым к материалам для подобного рода устройств, являются широкозонные дисперсные проводники на основе перовскитоподобных структур, активированных ионами редкоземельных металлов и оксидные соединения А2В6, в частности 2пО и 5гТ10у.Р)3+, А1. Эти материалы обладают высокой стойкостью к воздействию атмосферной влаги и окислительным процессам на поверхности, что в значительной степени улучшает их временную стабильность, но сравнению с соединениями на основе сульфида цинка, которые широко применяются в качестве люминесцентных материалов. Кроме того, большое значение ширины запрещенной зоны не только дслае1 эти материалы оптически прозрачными в видимом диапазоне, но и позволяет использовать их в качестве эффективных преобразователей УФ~излучсния в видимое. Эти свойства могут быть использованы для разработки покрытий, расширяющих диапазон спектральной чувствительности фотодстекторов и солнечных элементов.

Благодаря уникальным физическим свойствам в соединениях на основе А2В6 велика вероятность возникновения излучательной рекомбинации с участием собственных дефектов при возбуждении электромагнитным излучением УФ диапазона. Введение активаторов может способствовать перераспределению концентрации этих дефектов, а также образованию примесных центров, которые могут обладать высокой фоточувствигелыюстыо или излучательной способностью. Для повышения эффективности излучения необходимо иметь представления о процессах передачи энергии возбуждения центрам рекомбинации и последующей люминесценции. Что касается нерекомбинационной люминесценции ABO-,, активированных ионами редкоземельных металлов, то в этом случае эффективность излучения будет определяться механизмом транспортировки энергии возбуждения к центрам свечения. Однако следует учитывать, что помимо самих активаторов в эти процессы могут быть вовлечены как-собственные дефекты структуры, так и примесные центры (соактиттторы).

Таким образом, ключом к пониманию механизмов люминесценции Zn() и SrTiOy.Pi3+, Al является определение роли, которую играют собственные и примесные дефекты в процессах переноса и преобразования энергии возбуждения. Учитывая, что теоретическое исследование гетерогенных полупроводниковых структур, как в настоящее время, так и в ближайшем будущем не представляется возможными, то для решения подобных задач необходимо использовать комплексный набор экспериментальных методов.

Актуальность темы диссертационной работы подтверждается использованием полученных результатов при выполнении ПИР по заказу Фонда содействия малых форм предприятий в научно-технической сфере и научно-производственных предприятий:

- НИР конкурса Фонда содействия малых форм предприятий в научно-технической сфере «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» (г/к № 0000973, 2013 г.);

- НИР «Применение комплекса методик измерений для установления спектральных характеристик люминесцентных порошков» (Х.-Д. № 130055130043, 2013 г., ЗАО «Монокристалл», г. Ставрополь).

Цель работы. Выявление механизмов передачи энергии центрам свечения в процессах рекомбинационной и внутрицентровой люминесценции дисперсных широкозонных материалов на основе 7л0 и 5г'ГЮу.Р1л\ А1

Задачи необходимые для достижения поставленной цели:

- исследовать влияние термообработки на оптические и люминесцентные свойства наноразмерного 7мО\

- определить положение энергетических уровней, образованных собственными дефектами в наноразмерном '¿пО и идентифицировать электронные переходы, реализующиеся в люминесцентных процессах;

- определить состав центров свечения в БгЛО^.РР', А1\

- исследовать процессы передачи энергии центрам свечения и последующей люминесценции 8гТЮз:Рг3+, А1 при фотовозбуждении.

Объекты и методы исследования. Объектами исследования данной диссертационной работы являются дисперсные люминесцентные материалы на основе '¿пО и БгТЮу.Рг3*', А1. Методами исследования являются измерения спектральных люминесцентных, оптических и фотоэлектрических характеристик.

Научная новизна:

- впервые реализована методика одновременного измерения фотовозбуждения люминесценции и фотоэлектрических спектральных характеристик;

- впервые установлены положения энергетических уровней собственных дефектов в наноразмерном 7п0\

- представлен механизм передачи энергии центрам свечения в 8гТЮг\Рг^+, А1 при фотовозбуждении.

Научная и практическая значимость:

- на основании экспериментальных данных рассчитаны коэффициенты эмпирической зависимости ширины запрещенной зоны наночастиц оксида цинка от их размера, что на практике позволяет проводить расчеты среднего размера наночастиц ¿пО по значению ширины запрещенной зоны, определенному методом спектроскопии диффузного отражения;

- результаты исследования механизмов рекомбинационпой люминесценции 2пО и внутрицентровой люминесценции БгТЮ^.Рг^', А\ представляют область новых знаний, которые открывают перспективы по увеличению эффективности излучения дисперсных широкозонных полупроводниковых структур и применению их в качестве основных компонентов в устройствах индикации и отображения информации.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Зависимость ширины запрещенной зоны нанокристаллического Ум О от размера частиц.

2. Схема электронных переходов, реализующихся в процессах люминесценции наноразмерного УпО.

3. Результаты экспериментального исследования люминесцентных свойств БгТИЭу.Рг'*, А1 при фотовозбуждении.

4. Механизмы передачи энергии центрам свечения БгТЮ^.Рг"', А! при фотовозбуждении.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на XI международной научной конференции «Химия твердого тела: напоматериалы, нанотехнологии», Ставрополь, 2012 г., XVIII всероссийской конференции «Оптика и спектроскопия конденсированных сред», Краснодар, 2012 г. и ежегодной научно-практической конференции Северо-Кавказского федерального университета «Университетская наука региону», Ставрополь, 2013 г.

Личный вклад автора. Постановка цели и задач исследования выполнены совместно с научным руководителем, Михневым Л. В. Личным

вкладом автора в результаты диссертационной работы является: модернизация установки для измерения оптических, фотоэлектрических и люминесцентных спектральных характеристик широкозонных дисперсных материалов; разработка методики одновременного измерения спектров фотовозбуждения люминесценции и фотоэлектрических спектральных характеристик; проведение экспериментов по измерению спектральных оптических, фотоэлектрических и люминесцентных характеристик; обработка, интерпретация и обсуждение полученных экспериментальных результатов. Структура диссертационной работы, содержание ее разделов и последовательность изложения материала обсуждались с научным руководителем.

Публикации. Основные научные результаты диссертации опубликованы в 10 работах, среди которых: 7 статей в рецензируемых журналах списка ВАК и 3 статьи в сборниках материалов конференций.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы из 168 наименований. Общий объем работы составляет 143 страницы и включает 65 рисунков и 11 таблиц.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю доценту Михневу Л. В. и сотрудникам кафедры Физики, электротехники и электроники. Искреннюю признательность автор выражает сотрудникам кафедры Технологии наноматериалов Ясной М. А. и Блинову А. В. за предоставление для исследования ряда образцов наноразмерного оксида цинка и результатов измерения распределения частиц по размерам, а также Воробьеву В. А. за предоставление для исследования образцов титаната стронция.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Общие сведения о люминесценции

Люминесценция - это спонтанное излучение, представляющее собой избыток над температурным излучением и характеризующееся длительностью, существенно превышающей длительность световых колебаний [2]. Люминофорами называются органические и неорганические (кристаллофосфоры) вещества, способные люминссцировать под действием различного рода возбуждений [3]. Далее будут рассматриваться только свойства неорганических люминофоров, т. е. кристаллофосфоров. По способу возбуждения люминофоры классифицируются на следующие питы: фотолюминофоры, катодолюминофоры, электролюминофоры,

радиолюминофоры (сцинтилляторы), рентгенолюминофоры.

Возникновение у неорганических веществ люминесцентных свойств связано с образованием в кристаллической решетке соединения (основы кристаллофосфора) в процессе синтеза структурных и примесных дефектов. Первые появляются в результате термического разупорядочения основы люминофора и представляют собой вакансии и атомы или ионы, расположенные в междоузлиях кристаллической решетки. Люминесценция, обусловленная такими нарушениями, получила название «неактивированная» (или «самоактивированпая»), поскольку для ее возникновения не требуется введения активирующей примеси.

Примесные дефекты появляются за счет внедрения в кристаллическую решетку основы ионов или атомов посторонних элементов. Люминесценция, вызванная такими нарушениями, получила название «активированная», а активирующие примеси - активаторы. С активаторами связывают представление о центрах люминесценции (центрах свечения). Различие в валентном состоянии активатора, вошедшего в решетку основания, его положение в ней (замещение иона в узле, междоузельное положение), ближайшее окружение активатора и наличие соактиваторов (примесей,

внедряющихся с активатором) - все это определяет структуру центра и его свойства.

Световая энергия, возбуждающая кристаллофосфор, может поглощаться как непосредственно люминесцентными центрами (активаторное или примесное поглощение), так и основным веществом люминофора (фундаментальное поглощение).

В первом случае поглощение сопровождается либо переходом электронов внутри электронной оболочки активатора па более высокие энергетические уровни, либо полным отрывом электрона от активатора и переходом активатора в ионизированное состояние (образуется дырка). Во втором случае, при поглощении энергии решеткой, в основном веществе образуются дырки и электроны. Дырки могут мигрировать по кристаллу и локализоваться на центрах люминесценции. Излучение происходит в результате возвращения электронов на более низкие (исходные) энергетические уровни или при воссоединении (рекомбинации) электрона с ионизированным центром (дыркой). Люминофоры, в которых люминесценция (т. е. поглощение и излучение энергии) связана с электронными переходами в пределах люминесцентного центра, получили название «внутрицентровыс» (в ранней литературе также можно встретить название «характеристические» или «нерекомбинационные» [4, 5]). Активаторами в таких люминофорах обычно являются ионы переходных и редкоземельных элементов. Кристаллическая решетка основы в этом случае, как правило, мало влияет на электронные переходы внутри центра, поэтому спектры возбуждения и люминесценции в основном определяются природой активатора.

Люминофоры, в которых люминесценция связана с образованием и рекомбинацией разноименных зарядов (электронов и дырок), получили название рекомбинационных. Основой для них служат соединения полупроводникового типа. В этих люминофорах кристаллическая решетка основы является той средой, в которой развивается процесс люминесценции.

Вне зависимости от того, какой вид энергии первоначально взаимодействовал с веществом, последняя стадия процесса люминесценции всегда одинакова - это взаимодействие электронов (или дырок) с возбужденным центром свечения. В результате этого взаимодействия центр свечения переходит в невозбужденное состояние с испусканием кванта свега. Поэтому вышеуказанное деление люминофоров но способу возбуждения является условным, а кристаллофосфоры также классифицируются по механизму процесса люминесценции на рекомбинационные и внутрицентровые.

1.1.1. Основные типы излучательных переходов в рекомбинационной люминесценции

В кристаллофосфорах процессы возбуждения и свечения могут затрагивать не только отдельные центры свечения (ионы или атомы примеси, а также другие точечные дефекты и их комплексы), но и кристалл в целом [6]. В этом случае механизм люминесценции удобно рассматривать с помощью зонной энергетической модели твердого тела. Как известно [7|, в кристаллической решетке твердого тела вследствие взаимодействия электронные уровни атомов расщепляются на большое число уровней, расположенных настолько близко друг к другу, что фактически они сливаются в энергетические зоны. Зоны разрешенных энергетических состояний, которые определяются энергетическими уровнями атомов, входящих в кристаллическую решетку, разделяются запрещенными зонами.

На рис. 1.1 приведена часть энергетической схемы кристалла. Верхняя зона возможных энергий электронов является самой нижней из серии зон, которые при обычных температурах практически не заполнены электронами (зона проводимости), нижняя - ближайшая из заполненных электронами зон энергии (валентная зона). Переход, отмеченный стрелкой 1, соответствует поглощению энергии. При этом в зоне проводимости появляется электрон, а

в валентной зоне - пустой уровень (дырка). Переход 2 описывает ионизацию примеси, имеющей локальный уровень в запрещенной зоне. Обратные переходы (рекомбинация электрона и дырки) сопровождаются выделением энергии в виде света и тепла. Подобные переходы (4 - 9) также могут происходить через уровни примеси или непосредственно из зоны в зону.

г я 1 1 1 12 1 13 1П

1 1 2 к 3 4 > 5 Б 1 6 А ' и л^-10 1 1 1 1 9 1 ! 11 1 г | 8 ! --±-

-< )-

: 14

> г

Рисунок 1.1 - Схема основных электронных переходов: ЗГ1 - зона проводимости; ВЗ - валентная зона [6]

Многие кристаллофосфоры являются компенсированными полупроводниками, т. е. содержат почти в равных количествах как донорпые, так и акцепторные примеси. Часть электронов, поставляемых донорами (О), располагается в этом случае на уровнях акцепторов (А). Поскольку доноры и акцепторы оказываются заряженными, они могут объединяться во время синтеза люминофора в донорно-акцепторные пары, и переходы, сопровождающиеся излучением, могут происходить внутри таких пар. Эффективной рекомбинации через донорно-акцепторные пары способствует то, что электроны из зоны проводимости с большей вероятностью захватываются положительно заряженными донорами, а дырки из валентной зоны - отрицательно заряженными акцепторами (переходы 7 - 9 на рис. 1.1).

Здесь следует отметить, что захват дырки акцепторным уровнем (переход 8 па рис. 1.1), также как и переход электрона (7) на донорньтй уровень, обозначается вертикальной стрелкой, направленной вниз, поскольку эквивалентен переходу электрона с акцепторного уровня в валент ную зону.

К

Рисунок 1.2 - Прямые (а, Ъ) и непрямые (с, d) переходы электронов: 7.' энергия; К квазиимпульс (волновой вектор) электрона; I, II зоны проводимости; III валентная зона [6]

В ряде случаев необходимо знать не только изменение энергии электронов Е (как на рис. 1.1), но и изменение их квазиимпульса К. IIa рис. 1.2 изображена зависимость Е(К) для электронов в зоне проводимости (I, II) и дырок в валентной зоне (III). Сплошная линия (I) соответствует «прямозонному» материалу, у которого основной минимум в зоне проводимости располагается при том же значении К, что и максимум в валентной зоне. Штриховая линия II относится к «непрямозонному» материалу.

Межзонные переходы а, Ь, с соответствуют переходам типа 6 на рис. 1.1 (переход а отвечает рекомбинации быстрых электрона и дырки). Прямые переходы а и b происходят без изменения импульса электрона и

сопровождаются излучением квантов света (импульс фотона столь мал, что соответствующим изменение импульса электрона можно пренебречь). Непрямой излучательный переход с происходит с изменением импульса, и закон сохранения импульса требует участия в процессе еще одной частицы (фонона). Внутризонный переход с1 является непрямым, соответствует переходу 13 на рис. 1.1 и также может сопровождаться излучением. Очевидно, что может иметь место и обратный переход (переход 12), который также будет являться непрямым. Такого же типа переходы возможны и в валентной зоне (переходы 14) [6].

У непрямозонных полупроводников эффективная излучательная рекомбинация может наблюдаться только с участием примесных центров (центров свечения), которые воспринимают разницу импульсов перехода до и после перехода. Рекомбинация на уровнях примесей (переходы типа 4 на рис. 1.1) широко используется и в прямозонных материалах. Введение различных примесей позволяет получить излучение в видимой области спектра с различной энергией квантов.

Типичный процесс рекомбинации с участием примеси происходит следующим образом. После межзонного возбуждения (переход 1 на рис. 1.1) дырка заполняется электроном, находившимся на уровне центра свечения (переход 5), далее на свободный уровень примеси падает электрон из зоны проводимости (переход 4). Для того, чтобы процесс рекомбинации был термически устойчивым, уровни центров свечения должны быть достаточно удалены от краев зон (т. с. переходы типа 2 и 3 иод действием тепла должны быть маловероятны). Также могут существовать мелкие уровни (ловутпки Л на рис. 1.1), которые обмениваются носителями преимущественно с ближайшей зоной (переходы 10 на рис. 1.1, переход 11 имеет малую вероятность). Подобные уровни могут служить источниками электронов при люминесценции, возбуждаемой сильным электрическим полем [6].

1.1.2 Внутрицентровый механизм люминесценции

Рассмотренная ранее зонная модель, при построении которой не учитываются колебательные движения атомов (ионов), позволяет интерпретировать процессы, связанные с миграцией электронов и дырок на расстоянии порядка нескольких постоянных решетки и более. При изучении же внутрицентровых процессов колебаниями решетки пренебречь нельзя. В этом случае центр свечения рассматривается как вибрационная система, в которой ион примеси вместе с ближайшими ионами решетки представляет собой гтсевдомолекулу, имеющую только колебательные и электронные уровни возбуждения. Причем, вследствие упругого взаимодействия с решеткой, колебания всех ближайших соседей центрального попа (лиганды) могут происходить только в фазе, то есть вдоль линии химической связи и одновременно от центрального иона и к центральному иону, т. е. лиганды движутся в фазе от или к центральному иону. Примером может служить КС 7, активированный таллием, где ион ТГ окружен шестью ионами С7 (рис. 1.3).

Рисунок 1.3 Модель центра свечения, образуемого таллием в крисгаллофосфоре КС1.Т1 (Р. - расстояние между центральным атомом и лигандами) [3]

Изменение Я относительно Яп (равновесное расстояние между центральными атомами и лигандами при О К) при колебаниях приводит к возникновению силы:

Р = -К(Я-Я0)< (1.П

где К - коэффициент пропорциональности.

Эта сила приводит к появлению потенциальной энергии параболического типа:

Е^-К(Я-Я 0)2. (1.2)

Минимальному радиусу (Яо) данной параболы соответствует и минимальная потенциальная энергия в основном состоянии (рис.1.4).

Рисунок 1.4 - Модель потенциальных кривых вибрационной системы [3] (ДЕп, ДЕц - ширина полос спектров поглощения и излучения; АЕп энергия, затраченная на нагрев кристаллической решетки)

Переход внешнего электрона центрального иона с основного (п — 1) в возбужденное состояние (п = 2) обозначен стрелкой А|, стрелка А^ демонстрирует обратный переход. Основное состояние «О» имеет радиус Ro и вибрационные состояния v = 0, 1, 2... и т. д. Возбужденное состояние «В» имеет равновесный радиус R¿ и вибрационные состояния v - 0', 12'... и г. д.

Кванговомеханичсское решение для данного осциллятора дасг квантованное значение энергии осциллятора Ev (для вибрационных состояний v = 0, 1,2...):

' 1Л v + —

\ 2,

hv, (1.3)

где V = 0, 1,2...; у - частота осциллятора.

Переход вртешнего электрона центрального иона в возбужденное состояние вызывает изменение силы связи между атомами. Поэтому положение равновесия потенциальных кривых основного «О» и возбужденного «В» состояний не совпадают. Кроме этого, меняется и величина силовой константы «К». Как правило, она значительно уменьшается. Поэтому ветви параболы, отвечающие возбужденному состоянию, оказываются всегда более пологими (рис. 1.4).

В основе рассмотрения подобной модели внутрицентрового свечения лежит принцип Франка-Кондона, согласно которому электронный переход из возбужденного состояния в основное происходит гак быстро, что относительное положение ядер при этом не успевает измениться. Поэтому, поглощенная при возбуждении центра свечения энергия и энергия люминесценции не совпадают. Кроме этого, так как электрон в возбужденном состоянии переходит из вибрационного квантового уровня V = 0' на нижележащие уровни, то излучение люминесценции не монохроматическое, а соответствует некоторой гауссовской кривой распределения (рис. 1.4).

Этот экспериментальный факт хорошо виден из фундаментального уравнения осциллятора (1.2). Так, из этого уравнения видно, что полуширина

пика поглощения (полуширина пика - это его ширина в точке, равной половине его интенсивности) всегда меньше полуширины пика люминесценции:

ДЛ = (Л-Л0) =

12 Е К

(1.4)

В тоже время полуширина пика люминесценции:

АЯ' =

2 Е'

(1.5)

V К' '

где Е' - Ел Ьу и К' > К, как это было указано выше. Из этого сравнения следует, что А/?'>/?, что и показано на рис. 1.4. Кроме того, из рис. 1.4 видно, что средняя энергия спектра поглощения всегда больше, чем средняя энергия спектра люминесценции.

Таким образом, максимум полосы излучения (ДНц) отвечает меньшей энергии квантов и соответственно большей длине волны, чем максимум полосы поглощения (АЕц). Это известное эмпирическое правило Стокса-Ломмсля. Оно иллюстрируется экспериментальными данными (рис. 1.5), полученными для кристаллофосфора КС1:Т1. Спектры поглощения и люминесценции соответствуют переходу между уровнями 'Бо и Т таллия.

ч и

х

н

0

<и X

1 и

3

о с; и О 1=

п: и н

X

Энергия, эВ

Рисунок 1.5 - Спектры поглощения (1) и люминесценции (2) КС1.Т1 [3

Необходимо также отметить, что переход электрона из основного уровня энергии в возбужденное состояние не соответствует электронному переходу в свободном ионе, то есть переход электрона, показанный на рис. 1.4 стрелкой А[, энергетически не равен соответствующему переходу в свободном ионе. Этот факт связан с влиянием на внешние электронные уровни иона в кристаллической решетке кристаллического ноля решетки.

Согласно уравнению (1.5), полуширина пика люминесценции

V К'

а так как термическая энергия осциллятора равна Е = , то

АК' =

К'

(1.6)

Таким образом, полуширина пика люминесценции внутрицептрового свечения изменяется пропорционально у/т. Это свойство является отличительным для внутрицентровой люминесценции и не имеет места для рекомбинационной люминесценции.

1.2 Основные особенности люминесценции Z/íí?

1.2.1 Кристаллическая структура 7,п0

Большинство бинарных полупроводниковых соединений А~ВГ1 кристаллизуются в двух близких между собой алмазоподобных структурах: сфалерита и вюрцита. В этих структурных типах каждый атом окружен четырьмя атомами другого вида, т. е. они проявляют одинаковую валентность, равную четырем. Подобная тетраэдрическая координация характерна для зр3 ковалентной связи, однако такие материалы имеют также существенный ионный характер связи [8]. ХпО по характеру ионпости находится на границе между ковалентным и ионным полупроводником [9].

Различают три основных кристаллических структуры 7лО\ вюрцит, сфалерит и каменная соль (рис 1.6).

Каменная соль

Сфалерит

Вюрцит

Рисунок 1.6 Кристаллическая структура ZnO: а каменная соль б сфалерит, в - вюрцит

Структура вюрцита при нормальных условиях является термодинамически стабильной фазой и имеет гексагональную ячейку с

параметрами а и с (рис. 1.7), соотношение которых с/а~\/8/3 -1,633. Она состоит из двух взаимопроникающих плотноупакованных гексагональных подрешеток, каждая из которых содержит атомы одного вида, которые смещены друг относительно друга вдоль оси с на расстояние и 3 8 0,375 . Каждая подрешетка включает в себя четыре атома в элементарной ячейке, а каждый атом Z/z окружен четырьмя атомами О и наоборот, при этом окружающие атомы координируются в углах тетраэдра. В реальном кристалле ZnO структура вюрцита отличается от идеального расположения соотношением с! а или значением и. Следует отметить, что наблюдается строгая корреляция между с! а или значением и. Когда с/ а уменьшается, параметр и увеличивается таким образом, что эти расстояния остаются

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Вакалов, Дмитрий Сергеевич, 2014 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Александрова O.A., Максимов А. П., Мошников В. Д., Чеснокова Д. Б. Халькогсниды и оксиды элементов IV группы. Получение, исследование, применение / Под ред. В. А. Мошникова. - СПб. : ООО «Технолит», 2008. - 240 с.

2. Вавилов, С. И. Глаз и Солнце. О «теплом» и «холодном» свете / С. И. Вавилов. - М. : Издательство Академии Паук СССР, 1961. 160 с

3. Синельников, Б. М. Физика и технология люминофоров. Часть 1. Физика процессов люминесценции: Учебное пособие / Б. М. Синельников. Ставрополь : СевКавГТУ, 2004. - 103 с.

4. Неорганические люминофоры / О. И. Казаикии, J1. Я. Марковский, И. А. Миронов и др. - Ленинград : Химия, 1975. - 192 с.

5. Гурвич, А. М. Введение в физическую химию кристаллофосфоров / А. М. Гурвич. - М. : «Высш. школа», 1982. - 336 с.

6. Элсктролюминесцентные источники света / И. К. Верещагин, Б. А. Ковалев, Л. А. Косяченко, С. М. Кокитт; Под ред. И. К. Верещагина. М. : Энергоатомиздат, 1990. - 168 с.

7. Стоунхэм, А. М. Теория дефектов в твердых телах. Том 1. / А. М. Стоунхэм. - М.: Мир, 1978. - 566 с.

8. Ü. Özgür, Ya. I. Alivov, С. Liu et al // J. Appl. Phys. 2005. Vol. 98. № 4. P. 103.

9. Шалимова, К. В. Физика полупроводников / К. В. Шалимова. М. : Энергоатомиздат, 1985. - 392 с.

10. Т. Kogure and У. Bando // J. Electron Microsc. 1993. Vol. 47. № 2. P. 135-141.

H.A. В. M. A. Ashrafi, A. Ueta, A. Avramescu et al // Appl. Phys. Ecu. 2000. Vol. 76. № 5.P. 550 - 553.

12. S.-K. Kim, S.-Y.Jeong, C.-R. Cho // Appl. Phys. Lett. 2003. Vol. 82. №4. P. 562- 565.

13. C. H. Bates, W. B. White, R. Roy // Science. 1962. Vol. 137. № 3534. P. 993.

14. U. Róssler // Phys. Rev. 1969. Vol. 184. № 3. p. 733 738.

15. J. L. Martins, N. Troullier, S. H. Wei // Phys. Rev. B. 1991. Vol. 43. № 3. P. 2213 -2217.

16. S. Massidda, R. Resta, M. Posterna et al // Phys. Rev. B. 199.5. Vol. 52. №24. P. 16977- 16980.

17. A. Schleife, F. Funch, J. Pollmann et al // Phys. Rev. B. 2006. Vol. 73. №24. P. 245212-245226.

18. S. Bloom, I. Ortenburger // Phys. Stat. Sol. B. 1973. Vol. 58. № 2. P. 561 - 566

19. J. E. Jaffe, J. A. Snyder, Z. Un et al // Phys. Rev. B. 2000. Vol. 62. № 3. P. 1660- 1665.

20. P. Schróer, P. Kruger, J. Pollmann // Phys. Rev. B. 1993. Vol. 47. № 12. P. 6971 -6980.

21. D. Vogel, P. Kruger, J. Pollmann // Phys. Rev. B. 1995. Vol. 52. № 20. P. R14316 - R14319.

22. Y. N. Xu, and W. Y. Ching // Phys. Rev. B. 1993. Vol. 48. № 7. P. 4335 -4351.

23. M. Oshikiri, F. Aryasetiawan // Phys. Rev. B. 2002. Vol. 66. № 12. P. 125101 - 125109.

24. J. E. Jaffe, A. C. Hess // Phys. Rev. B. 1993. Vol. 48. № 11. P. 7903 -7909

25. N. A. Hill, U. Waghmare // Phys. Rev. B. 2000. Vol. 62. № 13. P. 8802- 8810.

26. M. Usuda, N. H Amada, T. Kotam et al // Phys. Rev. B. 1999. Vol. 60. № 15. P. 10754- 10757.

27. Y. R. Wang, C. B. Duke // Surf. Sci. 1987. Vol. 192. № 2. P. 309 - 322

28. O. Zakharov, A. Rubio, X. B.lase et al // Phys. Rev. B. 1994. Vol. 50. № 15. P. 10780- 10787.

29. P. Schroer, P. ICruger, J. Pollmann // Phys. Rev. B. 1994. Vol. 49. № 24. P. 17092- 17101.

30. D. H. Lee, and J. D. Joannopoulos // Phys. Rev. B. 1981.Vol. 24, № 12. P. 6899 -6907.

31. D. W. Langer, C. J. Vesely // Phys. Rev. B. 1970. Vol. 2. № 12. P. 4885 -4892.

32. P. D. C. King, T. D. Veal, A. Schleife et al // Phys. Rev. B. 2009. Vol. 79. № 20, P. 205205.

33. L. Ley, R. A. Poollak, F. R. Mcfeely et al // Phys. Rev. B. 1974. Vol. 9. №2, P. 600-621.

34. C. L. Dong, C. Persson, L. Vayssieres et al // Phys. Rev. B. 2004. Vol. 70. № 19. P. 195325.

35. A. R. H. Preston, B. J. Ruck, L. F. J. Piper. // Phys. Rev. B. 2008. Vol. 78. № 15. P. 155114.

36. P. A. Powell, W. E. Spicer, J. C. Mc-Menamin // Phys. Rev. Lett. 1971. Vol. 27. №2. P. 97- 100.

37. R. A. Powell, W. E. Spicer, J. C. McMenamin // Phys. Rev. B. 1972. Vol. 6. №8. P. 3056-3065.

38. C. J. Vesely, R. L. Hengehold, D. W. Langer // Phys. Rev. B. 1972. Vol. 5. № 6. P. 2296-2301.

39. K. Ozawa, K. Sawada, Y. Shirotori et al // Phys. Rev. B. 2003. Vol. 68. № 12. P. 125417.

40. R. T. Girard, O. Tjernberg, G. Ghiana et al // Surf. Sci. 1997. Vol. 373. №2-3. P. 409-417.

41. С. B. Duke, A. R. Lubinsky, S. C. Chang et al // Phys. Rev. B. 1977. Vol. 15. № 10. P. 4865 -4873.

42. Бьюб, P. Фотопроводимость твердых тел / P. Быоб. - M. : Изд. иностранной литературы, 1962. - 558 с.

43. Wolfgang Н. Hirschwald // Асс. Chem. Res. 1985. Vol. 18. № 8. P. 228-234.

44. А. Н. Георгобиани, А. Н. Грузинцев, В. Т. Волков и др. // Физика и техника полупроводников. 2002. Т. 36. Вып. 3. С. 284 - 288.

45. Y. F. Li, В. Yao, Y. М. Lu et al // Appl. Phys. Lett. 2007. Vol. 91. № 2. P. 021915.

46. F.I. Ezema, U. O. A. Nwankwo // Digest Journal of Nanomaterials and Biostruetures. 2010. Vol. 5. № 4. P. 981 - 988.

47. V. Noack, A. Eyehmuller // Chem. Mater. 2002. Vol. 14. № 3. P.1411 - 1417.

48. R. Sreeja, J. Jobina, P. M. Aneesh et al // Optics Communications. 2010. Vol. 283. № 14. P. 2908 - 2913.

49. K. F. Lina, H. M. Chenga, H. C. Hsu et al // Chemical Physics Letters. 2005. Vol. 409. № 4-6. P. 208 - 211.

50. С. T. Lee // Materials. 2010. Vol. 3. № 4. P. 2218 - 2259.

51. F. H. Leiter, H. R. Alves, A. Ilofstaetter et al // Phys. Sta. Sol. B. 2001. Vol. 226. № 1. P. R4-R5.

52. R. Dingle // Phys. Rev. Lett. 1969. Vol. 23. №11. P. 579 - 581.

53. K. Vanheusdcn, С. H. Seager, W. L. Warren et al // Appl. Phys. Lett. 1996. Vol. 68. № 11. P. 403 - 405.

54. K. Vanheusdcn, W. L. Warren, С. H. Seager et al // J. Appl. Phys. 1996. Vol. 79. № 10. P. 7983 - 7990.

55. H. S. Kang, J. S. Kang, J. W. Kim et al // J. Appl. Phys. 2003.Vol. 95. № 3. P. 1246- 1250.

56. F. K. Shan, G. X. Liu, W. J. Lee et al // J. Appl. Phys. 2007. Vol. 101. № 5. P. 053106.

57. D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai // J. Appl. Phys. 2001. Vol. 89. № 11. P. 6189-6191.

58. Y. W. Heo, D. P. Norton, S. J. Pearton // J. Appl. Phys. 2005. Vol. 98. № 7. P. 073502.

59. F. Leiter, H. Alves, D. Pfisterer et al // Physica B. 2003. Vol. 340-342. P. 201 -204.

60. D. M. Hofmann, D. Pfistcrer, J. Sann et al // Appl. Phys. A. 2007. Vol. 88. № 1. P. 147- 151.

61. L. W. Lai, J. T Yan, C. H. Chen, et al //J. Mater. Res. 2009. Vol. 24. № 7. P. 2252-2258.

62. L. S. Vlasenko, G. D. Watkins. // Phys. Rev. B. 2005. Vol. 71. № 12. P. 125210.

63. L. A. Kappers, O. R. Gilliam, S. M. Evans et al // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B. 2008. Vol. 266. № 12-13. P. 2953 - 2957.

64. D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai et al // Solid State Commun. 1997. Vol. 101. № 9. P. 643 -646.

65. D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai et al // Solid State Commun. 1998. Vol. 106. № 10. P. 701 -704.

66. A. F. Kohan, G. Ceder, D. Morgan et al // Phys. Rev. B. 2000. Vol. 61. №22. P. 15019-15027.

67. R. Cusco, E. Alarcon-Llado, J. Ibanez et al // Phys. Rev. B. 2007. Vol. 75. № 16. P. 165202.

68. A. Janotti, C. G. Van de Walle // Rep. Prog. Phys. 2009. Vol. 72. № 12. P. 126501 - 126530.

69. T. Sekiguchi, N. Ohashi, Y. Terada // Japan. J. Appl. Phys. 1997. Vol. 36. № 3A. P. L289 -L291.

70. E. V. Lavrov, J. Weber, F. Borrnert // Phys. Rev. B. 2002. Vol. 66. № 16. P. 165205.

71. Chris G. Van de Walle // Phys. Rev. Lett. 2000. Vol. 85. № 5. P. 1012

1015.

72. M. A. Reshchikov, H. Morkoc, B. Nemeth et al // Physica B. 2007. Vol. 401-402. P. 358 - 361.

73. M. A. Reshchikov, J. Garbus, G. Lopez et al // Res. Soc. Proc. 2007. Vol. 957. P. K07-K19.

74. J. Hu, B. C.Pan//J. Chem. Phys. 2008. Vol. 129. № 15. P. 154706.

75. R. D. Leapman, L. A. Grünes, P.L. Fejcs // Phys. Rev. B. 1982. Vol. 26. №2. P. 614-635.

76. Behnaz Rahmati Kalkh Oran. Microstructural Studies on the Reoxidation Behavior of Mbdoped SrTiO?, Ceramics // Max-Planck-Institut für Metallforschung Stuttgart. 2004.

77. F. W. Lytle // J. Appl. Phys. 1964.Vol. 35. № 7. P. 2212 - 2215.

78. L. Cao, E. Sozontov., J. Zegenhagen // Phys. Stat. Sol. A. 2000. Vol. 181. №2. P. 387-404.

79. K. van Bethem, C. Elsässer, R. H. French // J. Appl. Phys. 2001. Vol. 90. № 12. P. 6156-6164.

80. Palik, E. D. Elandbook of Optical Constants of Solids II / E. D. Palik. Academic, San Diego, CA, 1991. - 1096 p.

81. A., Frye. Ph. D. thesis. University of Pennsylvania. Philadelphia. 1999.

82. H. Told, Y. Sato, K. Tamura et al / In Proceedings of the Third International Display Workshop, Japan. 1996. Vol. 2. P. 519 - 520.

83. S. Itoh, H. Toki, K. Tamura et al // Jpn. J. Appl. Phys. 1999. Vol. 38. № 11. P. 6387-6391.

84. H. S. Okamoto, FI. Kobayashi, H. Yamamoto // J. Appl. Phys. 1999. Vol. 86. № 10. P. 5594-5598.

85. JI. В. Михнев, Б. M. Синельников, II. И. Каргин и др. // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2005. № 3. С. 29- 32.

86. Б. М. Синельников, Н. И. Каргин, Л. В. Михнев и др. // Тез. докл. Международн. научн. конф. «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» Кисловодск, 13 - 18 окт. 2002 г. Ставрополь: Изд. СевКавГТУ. 2002. С. 183.

87. J. К. Park, Н. Ryu, Н. D. Park et al // J. Eur. Ceram. Soc. 2001. Vol. 21. №4. P. 535 - 543.

88. К. H. Kim, J. K. Park, С. H. Kim et al // Ceram. Internat. 2002. Vol. 28. № 1. P. 29-36.

89. Т. R. N. Kutty, A. Nag // J. Mater. С hem. 2003. Vol. 13. № 9. P. 2271 -2278.

90. Б. M. Синельников, H. И. Каргин, Л. В. Михнев и др. // Вестник СсвКавГТУ. Серия Физико-химическая. 2004. № 1 (8). С. 6-15.

91. N. Nakajima, М. Deguchi, Н. Maruyama et al. // Jpn. J. Appl. Phys. 2010. Vol. 49. № 9. p. 09ME04.

92. S. Okamoto, H. Yamamoto // Appl. Phys. Lett. 2001. Vol. 78. № 6. P. 655 - 658.

93. J. Y. Kim, Y. C. You, D. Y. Jeon et al. // J. Electrochcm. Soc. 2002. Vol. 149. № 2. P. H44 - H48.

94. Д. С. Вакалов, С. О. Крандиевский, А. С. Ссменков и др. Исследование механизмов фотовозбуждения центров свечения кристаллофосфора SrTiOy.Pr3*, Al II XI международная научная конференция «Химия твердого тела: наноматериалы, нанотехнологии», г. Ставрополь, Россия, 22-27 апреля, 2012 г., с. 283 -285.

95. М. Deguchi, N. Nakajima, К. Kawakami et al // Phys. Rev. B. 2008. Vol. 78. № 7. P. 073103.

96. M. Watanabe, A. Toyoshima, Y. Azuma et al // Proc. SPIE. 1997. Vol. 3150. 58-67.

97. Б. M. Синельников, Г. P. Власьянц // Сб. тр. ВНИИ люминофоров «Люминесцентные материалы и особо чистые вещества». 1976. Вып. 14. С. 120.

98. J. Byun, Y. Lee, В. Jang et al // Mat. Res. Soc. 2000. Vol. 621.

99. V. S. Khomchenko, T. G. Kryshta, A. K. Savin et al / Superlat. Microstruct. 2007. Vol. 42. № 1-6. P. 94 - 98.

100. S. В amah, S. S. Sinha, B. Ghosh et al / J. Appl. Phys. 2009. Vol. 105. P. 074308.

101. P. K. Samanta, S. K. Patra, A. Ghosh et al / Int. J. Nanosci. Nanotech. 2009. Vol. 1. №1-2. P. 81-90.

102. M. Gwon, Е. Lee, D.-W. Kim et al / J. Nanoel. & Optocl. 2010. Vol. 5. №2. P. 125 - 128.

103. S.-S. Chang/ J. Korean Ceram. Soc. 201 1. Vol. 48. № 3. P. 251 256.

104. Антоттов-Романовский, В. В. Кинетика фотолюминесценции кристаллофосфоров / В. В. Антонов-Романовский. - М. : Наука, 1966. - 324с.

105. Синельников, Б. М. Физическая химия кристаллов с дефектами / Б. М. Синельников. - Ставрополь : Изд. СевКавГТУ. 2003. С. 176.

106. Ю. В. Жердев, Б. Ф. Ормонт. // Физика твёрдого тела. 1960. Т. 11. № 1. С. 171.

107. Б. М. Синельников, Н. И. Каргин, Л. В. Михнев и др. // Сб. науч. тр. СевКавГТУ. Серия «Физико-химическая». 2002. Вып. 4. С. 9 - 13.

108. Д. С. Вакалов, С. О. Крандисвский, Л. В. Михнев. Разработка установки для исследования люминесцентных и фотоэлектрических характеристик мелкодисперсных порошковых кристаллофосфоров // Вестник СевКавГТУ. 2011. № 4 (29). С.6 - 11

109. Б. М. Синельников, Н. И. Каргин, Л. В. Михиев и др. // Вестник СевКавГТУ. Серия «Физико-химическая». 2003. № 1(7). С. 13-19.

110. Л. В. Михнев, Н. И. Каргин, А. Ю. Немсшаев и др. // Изв. в. уч. зав. «Материалы электронной техники». 2002. № 3. С. 38 - 41.

111. Лукьянчикова, II. Б. Флуктуациоштыс явления в полупроводниках и полупроводниковых приборах. / Н. Б. Лукьянчикова - М. : Радио и связь, 1990. - 296 с.

112. Соколов, А. А. Квантовая механика / А. А. Соколов, Ю. М. Лоскутов, И. М. Тернов. - М. : Государственное издательство министерства просвещения РСФСР, 1962. - 591 с.

113. Шиллинг, Г. Статистическая физика в примерах / Г. Шиллинг. М. : Мир, 1976.-432с.

114. Н. И. Каргин, В. П. Семикопенко, JI. В. Михнев и др. // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия "Физико-химическая". 2002. Вып. 6. С. 23 -26.

] 15. Б. М. Синельников, Н. И. Каргин, JI. В. Михнев и др. // Вестник СевКавГТУ. 2005. № 2. С. 5 - 9.

116. Амброзяк, А. Конструкция и технология полупроводниковых фотоэлектрических приборов / А. Амброзяк. - М. : Сов. радио, 1970, - 389с.

117. Михнев, JT. В. Фото- и электровозбуждение центров свечения в дисперсных системах на основе соединений ZnS'.Cu (CI, AI) и SrTiOy.Pi3', AI : дисс. ... док. физ.-мат. наук : 01.04.07 / Леонид Васильевич Михнев. Ставрополь, 2007. - 302 с.

118. Q. X. Yu, В. Xu, Q. Н. Wu et al. // Appl. Phys. Lett. 2003. Vol. 23. № 83. P. 4713 -4716.

119. Д. С. Вакалов. Разработка наноразмерных люминесцентных покрытий на основе оксида цинка для увеличения КПД солнечных элементов / Научные вершины Кавказа. 2013. №1. С. 5 - 10.

120. S. A. Studenikin, N. Golego, М. Cocivera // J. Appl. Phys. 1998. Vol. 84. № 4. P. 2287 - 2294.

121. J. H. Cai, G. Ni, G. He, Z. Y. Wu // Phys. Lett. A. 2008. Vol. 372. №22. P. 4104-4108.

122. V. S. Khomchenko, T. G. Kryshtab, A. K. Savin ct al // Superlattices and Microstructures. 2007. Vol. 42. № 1 -6. P. 94-98.

123. D. Hahn, R. Nink // Physica status solidi (a). 1971. Vol. 4. № 1. P. K41 -K44.

124. Хорошилова С. Э., Ясная М. А., Блинов А. В. и др. // XI международная научная конференция «Химия твердого тела: наноматериалы, нанотехнологии», г. Ставрополь, Россия, 22-27 апреля, 2012 г., с. 283-285.

125. Неупорядоченные полупроводники: Учебное пособие / А. А. Айвазов, Б. Г. Будагян, С. П. Вихров, А. И. Попов; Под ред. А. А. Айвазова. - М. : Изд. МЭИ, 1995. - 352 с.

126. К. Катрунов, Д. Софронов, Н. Старжинский и др. // HoBi технологи. 2010. № 2 (28). С. 3 - 7.

127. В. Г. Плеханов // Успехи физических наук. 1997. 'Г. 167. № 6. С. 577-604

128. Т. В. Бланк, Ю. А. Гольдберг // ЖТФ. 2003. Т. 37. № 9. С. 1025

1055.

129. Д. С. Вакалов, Р. С. Рыданов, О. М. Байрамуков, С. О. Крандиев-ский, А. Ш. Ильясов, JI. В. Михнев. Исследование оптических и фотоэлектрических свойств порошкового оксида цинка // Вестник СевКавГТУ. 2010. №3 (24). С.46 - 50.

130. А. В. Трошин, А. А. Коваленко, С. Г. Дорофеев и др. // Неорганические материалы. 2012. Т. 48. № 7. С. 1 - 8.

131. А. Ф. Зацепин, С. Касчиева, Д. Ю. Бирюков // Журнал технической физики. 2009. Т. 79. № 2. С. 155-158.

132. J. van Doornmalen, J. Т. van Elteren, J. J. M. de Goeij. // Anal. ("hem. 2000. Vol. 72. № и. p. 3043 - 3049.

133. Миркин, JI. И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов / JI. И. Миркин. - М. : Физматгиз, 1961. - 654 с.

134. Суздалев И. П. Наиотсхнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. / И. П. Суздалев. - М. : КомКнига, 2006. 592 с.

135. L. Е. Brus // J. Chcm. Phys. 1984. Vol. 80. № 9. P. 4403 -4410.

136. R. Viswanatha, S. Sapra, B. Satpati el al // J. Mater. Chcm. 2004. Vol. 14. № 4. 661 -668.

137. Fowler P.M., Manolopoulos D. E. An Atlas of Fullcrenes. / P. M. Fowler, D. E. Manolopaulos. - Oxford Clarendon Press, 1995. - 392 p.

138.Д. С. Вакалов, С. О. Крандиевский, Д. П. Валюхов, Е. А. Бондаренко, JI. В. Михнев, М. А. Ясная, А. В. Блинов. Эффект размерного квантования в наночастицах ZnO, полученных методом золь-гель // Вестник СевКавГТУ. 2012. №3 (24). С. 11 - 14.

139. Atkins P., de Paula J. Atkins Physical Chemistry. Seventh edition. / P. Atkins, J. de Paula. - Oxford University Press, 2002. - 799 p.

140. M. M. Сычев, К. A. Огурцов, В. T. Лебедев // ФТП. 2012. Т. 46. №3. С. 714-718.

141. Д. С. Вакалов, С. О. Крандиевский, Л. В. Михнев. Исследование центров рекомбинации в наночастицах ZnO методами оптической, фотоэлектрической и люминесцентной спектроскопии // Оптика и спектроскопия конденсированных сред. Материалы XVIII всероссийской конференции. Краснодар. 2012. С. 157-161

142. Д. С. Вакалов, Д. П. Валюхов, Е. А. Бопдаренко, У. А. Марьина. Исследование люминесцентных свойств наноразмерного ZnO, полученного золь-гель методом //Вестник СКФУ. 2013. № 1(34). С. 127 - 132.

143. В. Г. Плеханов // Успехи физических наук. 1997. Т. 167. № 6. С. 577-604.

144. И. В. Рогозин, А. П. Ееоргобиани, М. Б. Котляровский и др. // Неорганические материалы. 2009. Т. 45. № 4. С. 440 - 448.

145. S. В. Zhang, S. H. Wei, A. Zunger // Phys. Rev. B. 2001. Vol. 63. № 7. p. 075205.

146. Д. С. Вакалов, У. А. Марьина, Л. В. Михнев, Е. А. Бондарепко, Д. П. Валюхов. Исследование оптических свойств наноструктурированного ZnO II Материалы 1-й ежегодной научно-практической конференции СевероКавказского федерального университета «Университетская паука - региону». Ставрополь: Институт электроэнергетики, электроники и панотехнологий, 2013. С. 14- 15.

147. A. Janotti, C.G. Van de Walle // Phys. Rev. В. 2007. Vol. 76. № 16. p. 165202.

148. J. Li, S. H. Wei, S. S. Li et al // Phys. Rev. B. 2006. Vol. 74. № 8. p. 081201.

149. В. X. Lin, Z. X. Fu, Y. B. Jia // Appl. Phys. Lett. 2001. Vol. 79. № 7. P. 943-45.

150. Б. M. Синельников, H. И. Каргин, JT. В. Михнев и др. // Вестник СевКавГТУ. Серия «Физико-химическая». Ставрополь : СевКавГ'ГУ, 2001. № 1(7). С. 13 - 19.

151. H. Guo, N. Dong, M. Yin et al // Journal of Alloys and Compounds. 2006. Vol. 415. № 1-2. P. 280 - 283.

152. Органические полупроводники / Л. С. Стильбанс, JT. Д. Розенштейн, А. В. Айрапетянц, В. А. Каргип, Б. А. Крснцель, А. В. Топчиев, Б. Э. Давыдов, Г. П. Карпачева. - М. : «Наука», 1968. - 547 с.

153. W. Meevasana, X. J. Zhou, В. Moritz et al // New J. Phys. 2010. Vol. 12. №2. P. 023004.

154. Д. С. Вакалов, С. О. Крандиевский, В. А. Воробьев, А. А. Скоморохов, Л. В. Михнев. Исследование фотолюминесцентных свойств кристаллофосфора SrTiOy.PP\ Al II Вестник СевКавГТУ. 2012 №2 (31). С. 6- 10.

155. Д. С. Вакалов, С. О. Крандиевский, А. П. Марьин, Л. В. Михнев. Механизм передачи энергии центрам свечения в кристаллофосфоре SrTiOyPi3+, Al при фотовозбуждении // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2012. №3. С. 38 - 41.

156. Kronik, L. Surface photovoltage phenomena: theory, experiment, and applications / L. Kronik, Y. Shapira // Surface Science Reports. 1997. Vol. 17. P. 1 -206.

157.Д. С. Вакалов, С. О. Крандиевский, A.A. Скоморохов, Л. В. Михнев. Исследование фотопроводимости и фото-ЭДС мелкодисперсного SrTi0y.Pi3+, Al II Вестник СевКавГТУ. 2012. №2 (31). С.10- 12.

158. К. Djiraj, F. Castaño // J. Appl. Phys. 2002. Vol. 91. № 3. P. 911-915.

159. B. E. Bowlby, B. Di Bartolo //J. Lumin. 2002. Vol. 100. № 1-4. P. 131 - 139.

160. P. N. Zhmurin//Functional Materials. 2007. Vol. 14. № 1. P 15 -18.

161. Тейлор, К. Физика редкоземельных соединений / К. Тейлор, М. Дарби. - М. : Мир, 1974. - 376 с.

162. Физические методы исследования материалов твердотельной электроники / С. И. Рембеза, Б. М. Синельников, F. С. Рсмбсза. Н. И. Картин. - Ставрополь : СевКавГТУ, 2002. - 432 с.

163. J. J. Kim, Y. С. You, J. H. Kang et al // J. Mater. Res. 2004. Vol. 19. №9. P. 2694-2698.

164. Крёгер, Ф. Химия несовершенных кристаллов. / Ф. Крёгер. Москва: Мир, 1969. - 656 с.

165. Синельников, Б.М. Физическая химия кристаллов с дефектами / Б. М. Синельников. - Ставрополь: Изд. СевКавГТУ. 2003. С. 1 76.

166. II. Yamamoto, S. Okamoto, H. Kobayashi // J. Lumin. 2002. Vol.100. № 1-4. P. 325 -332.

167. А. В. Константинова, JI. А. Коростель, H.A. Кулагин // Кристаллография. 1995. T. 40. №4. С.692 - 697.

168. Каминский, А. А. Лазерные кристаллы. / Д. А. Каминский. М. : Наука, 1975.-256 с.