利用离子激发发光研究低温条件下ZnO发光行为

摘要：

离子激发发光(Ions beam induced luminescence,IBIL)可以实时原位分析不同温度、不同离子辐照条件下材料内部点缺陷的演变行为.本文利用2 MeV H+研究了300,200,100 K温度下ZnO单晶内部点缺陷发光及其随注量的演变行为.实验中发现ZnO深能级发射和近带边发射,结合Voigt分峰与XPS实验结果,确定红光(1.75 eV)与VZn相关,橙红光(1.95 eV)来自Zni到Oi跃迁;对于与VO相关的绿光(2.10 eV),其红移可能由于温度降低导致更多电子由导带释放到Zni.峰中心位于3.10 eV和3.20 eV近带边发射分别来自于Zni到价带的跃迁和激子复合,红移原因分别为Zni附近局域化能级和带隙收缩.利用单指数公式对发光强度进行拟合,获得的衰减速率常数(f)可以表征缺陷的辐射硬度,对比发现深能级发射峰在200 K时辐射硬度最大,而近带边发射峰在300 K时辐射硬度最大.

关键词：离子激发发光;温度;点缺陷;ZnO

所属期刊栏目：43

分类号：O482.31(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

在线出版日期：2022-02-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：226-237