掺杂浓度对BaF2:PbWO4闪烁晶体发光性能的影响

• 作者: 万尤宝 吴宇容 张建新 杨培志 杨辉 肖林荣
• 来源期刊: 红外与毫米波学报
• 学科: 工学
• 关键词: 闪烁晶体 温度梯度法 透过光谱 畸变 x-射线激发发光光谱
• 年，卷（期）: 2011,（3）
• 所属期刊栏目: 全国半导体物理学术会议邀请报告选编
• 页码范围: 232-236
• 分类号: TN213
• 字数: 4501字
• 语种: 中文

摘要

用多坩埚温度梯度系统生长了一批不同掺杂浓度的BaF2:PbWO4晶体,研究了这些晶体的透过光谱、x-射线激发光谱(XEL)与晶体掺杂浓度的关系,结果发现合适浓度的掺杂增加了晶体的透过率、XEL光谱强度,并使XEL光谱峰红移.当掺杂浓度1000mol-ppm浓度时,晶体的透过率明显增大、XEL光谱强度明显增强.当掺杂浓度达到2500～3000mol-ppm左右时,透过率和x-射线激发光谱强度有大幅度升高.BaF2浓度的继续增加到3500mol-ppm浓度时,晶体透过率变化不大,但是XEL光谱强度降低,波峰加宽,继续增加掺杂浓度.掺杂浓度5000mol-ppm时,波峰发生分裂,变成一个蓝光峰和绿光峰,蓝光峰很低,绿光波峰强,晶体光透过率降低.研究了这些现象发生的原因,发现晶体中V3+Pb缺陷和Vo-缺陷、晶体[WO3F]-四面对闪烁发光的增强作用和间隙钡,间隙氧以及[WO2F2]四面体对闪烁发光的减弱作用与这些现象密切相关.