图7ZnS:Er3 发射光谱,
4.2K.气相输运生长的ZnS晶体.注入剂量5×1014离子/cm2.退火温度550℃
从图1一图4可见561nm短波侧的谱线结构不如561nm长波侧的谱线结构清晰,背景较强,重叠较严重,谱线较宽.
400—500℃退火,这种差别最明显.这是因为561nm短波侧的谱线来自Er3 离子处于填隙位置形成的发光中心.561nm长波侧的谱线来自Er3 离子处于替位Zn2 离子位置形成的中心.
在前一种情况下,出现“ 3”多余的电荷,晶格受的扰动大,Er3 离子附近将会出现多种形态的缺陷与之进行电荷补偿.在后一种情况下只有 1多余电荷,晶格所受的扰动小得多.
结论研究了铒离子注入的ZnS的退火行为和光谱变化.发现在300℃以下退火发生的过程主要是晶格弛豫,损伤恢复,而不是缺陷运动.形成Er3 离子处于填隙位置,承受或未受远邻缺陷扰动的发光中心A.
在300—400℃退火,发光中心A转变成为发光中心B,缺陷开始运动.
400—500℃退火,缺陷强烈运动,Er3 离子周围出现一定程度的无序,发光中心A和B分解.500℃以上退火,缺陷和Er3 离子结合形成复杂中心.
稀土离子光谱对周围环境的变化很敏感,因而可作为监测基质晶格中缺陷运动和结构变化的手段.
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