УФ-люмінесценція кубічного нітриду бору
В даний час існує інтерес до матеріалів, емітують світло в УФ - діапазоні спектра для використання у високоефективних В«білихВ» фосфором і світлових емітерах, конвертують світлових емітерах, детекторах УФ випромінювання і т.п., які могли б експлуатуватися в умовах високих температур, радіації, хімічно агресивних середовищах і умовах підвищеної вологості.
Легування напівпровідників рідкоземельними елементами (РЗЕ) є однією з перспективних можливостей створення вищевказаних світлових емітерів. Випромінювальні електронні переходи (типу 4 f - 4f, 4 f - 5d) на тривалентних іонах різних рідкоземельних елементів, інкорпорованих у різні кристалічні матриці, є джерелами світловий емісії у вигляді лінійчатих спектрів або широких смуг в УФ, видимому або ІК - діапазонах.
В даний час активно досліджуються (наприклад, в рамках консорціуму RENIBEL: University of Strathclyde - Glasgo , UK ; University of Exeter - UK ; UniversitГ¤t Paderborn - Germany ; Katholieke Universiteit Leuven - Leuven , Belgium , SIFCOM-ISMRA-CNRS - Caen , France ) і вже використовуються матеріали на основі нітридів А III У V (галію, алюмінію), активовані рідкоземельними елементами (РЗЕ) [1 - 10]. Активування нітридів РЗЕ дозволяє отримувати на них світлову емісію в широкому спектральному діапазоні, в той час як власна є дуже слабкою або, взагалі, відсутня . Однак III-нітриди, такі як GaN і тверді розчини на його основі, поступаються cBN з радіаційного, термічної і механічної стійкості, і по можливості емітувати світло в УФ-області.
До теперішнього часу відомо кілька робіт, присвячених люмінесценції активованого РЗЕ кубічного нітриду бору [11 - 14]. Ми повідомили про отримання світловий емісії в видимій області спектра на cBN, активованому РЗЕ, [15] і світловий емісії в УФ-області спектра, вперше зафіксованою на cBN, активованому Gd і CЕ [16]. p> Тривалентний іон гадолінію є унікальним серед тричі іонізованних іонів РЗЕ, оскільки енергетичний інтервал між першим збудженим станом його f - електрона 6 P 7/2 і його основним станом 8 S 7/2 є найбільшим для всієї серії лантаноїдів. Очікувана ймовірність переходів 6 P 7/2 - 8 S 7/2 відносно невелика, але істотна порівняно з переходами в основний стан з більш високо лежачих енергетичних рівнів. Наприклад, переходи з рівня 6 G 7/2 на рівні...
