Optical properties of structures obtained by deposition of ZnO microparticles in an electric field

Abstract

ОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ СТРУКТУР, ОТРИМАНИХ ПРИ ОСАДЖЕННІ МІКРОЧАСТИНОК ZnO В ЕЛЕКТРИЧНОМУ ПОЛІ У даній роботі розглядаються спектри фото-люмінесценції (ФЛ) ультрадисперсних кристалів (УДК) ZnO, осаджених на підкладку в електричному полі. Дрібнодисперсні кристали ZnO отримували шляхом поділу на фракції в колоїдному розчині промислового люмінофора К-56. Колоїдний розчин витримувався в пробірці не менше двох тижнів. Після цього для досліджень використовувалася 1/3 розчину з верхньої частини пробірки. Аналіз мікрофотографії плівки УДК показує, що розміри кристалів знаходяться в межах 10-40 нм. Зразки для дослідження наносилися на підкладку з нержавіючої сталі у вигляді емульсії ZnO водного розчину, потім вода була вилучена шляхом випарювання. Досліджувалися зразки ZnO, нанесені на підкладку як звичайним способом, так і в електричному полі. Напруженість електричного поля становила 10 5 В/м. Спектри ФЛ для вихідного зразка мають досить інтенсивну широку смугу в видимій ділянці, яка при осадженні початкового зразка в електричному полі стає менш інтенсивною. Спектри ФЛ для УДК ZnO мають слабку інтенсивність смуги в видимій області, а спектри ФЛ для УДК ZnO, осаджених в електричному полі, практично не мають цієї смуги. При цьому екситонна смуга з λ мах = 401 нм для всіх зразків залишається практично незмінною. Для відповіді на питання про походження спектральної лінії в видимої області, що охоплює діапазон від 401 до 650 нм, зразок початкового ZnO (промислового люмінофора К-56) оброблявся іонами кисню з енергією 3 кВ протягом двадцяти хвилин, після чого інтенсивність смуги ФЛ (Е6) у видимій області значно збільшилася. Після прогріву зразка до 700 К в вакуумі (з подальшим охолодженням до кімнатної температури) спектр ФЛ ZnO приймає первинний вигляд, що говорить про те, що дефекти, відповідальні за лінію у видимій області спектра (довжина хвилі в максимумі λ мах ≈ 510-540 нм), створюються іонами кисню. Ключові слова: спектр, фотолюмінесценція, електричне поле, ультрадисперсні кристали. Тютюнников В.И. Оптические свойства структур, полученных при осаждении микрочастиц ZnO в электрическом поле. В данной работе рассматриваются спектры фото-люминесценции (ФЛ) ультрадисперсных кристаллов (УДК) ZnO, осаждённых на подложку в электрическом поле. Спектры ФЛ для исходного образца имеют довольно интенсивную широкую полосу в видимой области, которая при осаждении исходного образца в электрическом поле становится менее интенсивной. Спектры ФЛ для УДК ZnO имеют слабую интенсивность полосы в видимой области. А спектры ФЛ для УДК ZnO, осаждённых в электрическом поле, практически не имеют этой полосы. При этом экситонная полоса с λ мах = 401 нм для всех образцов остаётся практически неизменной. Ключевые слова: спектр, фотолюминесценция, электрическое поле, ультрадисперсные кристаллы. V.I. Tyutyunnikov. Optical properties of structures obtained by deposition of ZnO microparticles in an electric field. This paper considers the photoluminescence (PL) spectra of ultrafine ZnO crystals (UFC) deposited on a substrate in an electric field. Fine ZnO c...

Spectral Characteristics of Ultrafine Particles Zn2 SiO4-Mn, Precipitated From an Aqueous Solution on the Substrate in Electric or Magnetic Fields

“…Спектральные характеристики исследовались на высоковакуумной установке, технические параметры которой представлены в работе [21]. Экспериментальная установка позволяет изучать спектры ионолюминесценции (ИЛ) и фотолюминесценции (ФЛ).…”

“…Уровень поляризации ультрадисперсных кристаллов в данном случае выше, чем кристаллов исходного образца так, как согласно микрофотографии размеры УДК находятся в пределах 10-40 нм (рис.2в). На поляризацию наночастиц в электрическом и магнитном поле указывается и в работах [21,[31][32][33].…”