ОСОБЕННОСТИ СПЕКТРА ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ПЛЕНОК CdS-PbS ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
, ,
Саратовский государственный университет им.
E-mail: *****@***ru
Исследование люминесценции гетерофазного полупроводника способно дать сведения о рекомбинационных процессах в отдельных фазах. Применительно к гетерофазным пленкам CdS(0,9)-PbS(0,1) особенности рекомбинации помогают установить механизм радиационной стойкости и вторично-ионного фотоэффекта.
На рис. 1 показан спектр люминесценции сублимированной активированной пленки CdS-PbS толщиной 1 мкм. Основной максимум расположен в области 750-800 нм. Аналогичный максимум прослеживается и на монокристалле CdS (рис.2). Таким образом, его можно отнести к люминесценции широкозонной фазы пленки CdS-PbS.
Энергетический интервал, который соответствует длинноволновому максимуму, вероятно, связан с твердым раствором CdS в PbS, поскольку
растворимость сульфида кадмия доходит до 30%. Ширина запрещенной зоны этих полупроводников 2,4 и 0,4 эВ соответственно.
Рис. 1. Спектры фотолюминесценции пленки CdS-PbS на подложке из стекла, снятые в режиме пропускания при T=75o K и T=300o K и в режиме отражения при T=300o K.
Спектры отражения (reflection) снимались на рамановской установке HORIBA Jobin Yvon's LabRAM 800HR. Для спектров пропускания (transmission) использовалась самодельная установка. Длина волны возбуждающего света в обоих случаях 532 нм. Справа по оси ординат отложены для удобства значения интенсивности в относительных единицах. Справа – в «абсолютных», что позволяет сравнивать между собой графики рис. 1 и 2. Это сравнение показывает, что для монокристалла CdS (рис. 2) максимумы всех трех кривых совпадают по длине волны. Иное положение с кривыми, относящимися к пленке CdS-PbS (рис. 1).
Рис. 2. Спектры фотолюминесценции монокристалла CdS (111) толщиной 1,2 мм.
Это касается сдвига спектра пропускания в длинноволновую область; он может быть обусловлен большей прозрачностью в этом спектральном диапазоне той фазы в составе пленки, которая обеспечивает люминесценцию. Физико-химическая природа этой фазы не до конца исследована. Однако она проявляется и в спектре фотопроводимости. На рис. 3 приведен спектр поперечной и продольной фотопроводимости пленочного образца CdS-PbS. В «провале» фотопроводимости в диапазоне 0,6 – 0,9 мкм
Рис. 3. Спектр фотопроводимости пленки CdS-PbS на стекле в поперечном
и продольном режимах.
как раз и расположен основной максимум фотолюминесценции (рис. 1), что качественно согласуется с эмпирическим описанием спектров люминесценции и фотопроводимости Р. Бьюбом [1]. Что касается длинноволнового максимума люминесценции, то здесь можно скорее говорить о некотором смещении максимумов фотопроводимости и люминесценции друг относительно друга.
Речь идет по-видимому об одной и той же фазе в исследуемой гетерофазной пленке, природу которой еще предстоит установить, хотя кое-какие соображения на этот счет и приведены выше.
Библиографический список
Р. Бьюб. Фотопроводимость твердых тел. - Москва: ИИЛ. 1962. С. 434-444.
Сведения об авторах
– д. ф.-м. н., профессор, г.
– аспирант, г.
– к. ф.-м. н., доцент, дата рождения:18.08.1936 г.
Вид доклада: устный.
