Вплив заміни S на Se на спектри оптичного поглинання склоподібних сплавів Ag 1,6 Ga 1,6 Ge 31,2 S 61,6-x Se x 1 Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, просп. Волі, 13, Луцьк, 43025, e-mail: Kevshin_A@ukr.net 2 Луцький національний технічний, ВУЛ. Львівська, 75, Луцьк, 43018 Досліджено спектри оптичного поглинання склоподібних сплавів Ag 1,6 Ga 1,6 Ge 31,2 S 61,6-x Se x в спектралному інтервалі 400 -1000 нм при температурах 80 та 300 К. Встановлено, що при збільшенні вмісту Se відбувається зменшення ширини енергетичної щілини стекол. У зразках при х= 13, 1, 19,7, 26,2, 32,8, 45,9, 52,5 при температурі 80 К зафіксовано фотолюмінесценцію з розмитим максимумом і напівшириною смуги випромінювання ∆E ≈ 0,26 -0,30 еВ, що є характерною для рекомбінаційної люмінесценції невпорядкованих систем. Особливості спектрів оптичного поглинання та фотолюмінесценції узгоджуються із моделлю Мотта і Девіса про локалізацію енергетичних станів в невпорядкованих системах.Ключові слова: склоподібні сплави, оптичне поглинання, фотолюмінесценція. ( де х = 0, 6,6, 13,1, 19,7, 26,2, 32,8, 39,4, 45,9, 52,5
I. Синтез матеріалів та методика експериментуСинтез сплавів проводився з елементарних компонентів, чистота яких (Ag, Ga, Ge, Se, S) становила не менше 99,99 мас%. Синтез проводився в полум'ї киснево-газового пальника для зв'язування елементарної сірки. Надалі ампули поміщали в шахтну піч і нагрівали із швидкістю 20 К/годину до максимальної температури 1273 K. При максимальній температурі зразки витримували протягом 10 годин. Гартування сплавів здійснювалось від 1273 К у 25% водному розчині хлориду натрію при кімнатній температурі [3].Вплив заміни S на Se на спектри оптичного поглинання...
343Дослідження спектрів поглинання та фотолюмінесценції проводилось за допомогою монохроматора МДР-206, використовуючи кремнієвий та фотоприймач на основі PbS. Збудження люмінесценції здійснювалось лазером потужністю 150 мВт ( λ макс = 532 нм). Приймання сигналу проводилось із тієї ж сторони відполірованої поверхні зразка, що і збудження. Для дослідження спектрів поглинання використовувались плоскопаралельні пластини товщиною 0,2 мм.
II. Результати експерименту та обговоренняНа відміну від робіт багатьох авторів [5,6,8] в яких досліджувалися фізико-хімічні властивості халькогенідних стекол в залежності від вмісту металевої компоненти (Ag), ми досліджували оптичні властивості одержаних нами стекол при незмінному процентному вмісту атомів Ag, Ga, Ge, але при заміні атомів S на Se в склоутворюючій матриці сплаву. Дослідження спектрів оптичного поглинання проводили в спектральному діапазоні 400 -1000 нм при кімнатній та азотній температурах (рис. 1, а і б).З рисунка видно, що при збільшенні вмісту атомів Se край фундаментального поглинання світла зміщується в низькоенегетичну ділянку спектра. В області прозорості (в низько енергетичній області) домішкових максимумів не виявлено.Як бачимо з рис. 1, а та б, в області власного поглинання, функціональні залежності α(hν) є експоненційними, тобто описуються правилом Урбаха [7,9]. П...