利用离子激发发光研究低温条件下ZnO发光行为

• 作者: 赵国强 张金福 王广甫 仇猛淋 王庭顺 华青松
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 离子激发发光 温度 点缺陷 ZnO
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 材料合成及性能|Synthesis and Properties of Materials
• 页码范围: 226-237
• 页数: 12页
• 分类号: O482.31
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/CJL.20210339

摘要

离子激发发光(Ions beam induced luminescence,IBIL)可以实时原位分析不同温度、不同离子辐照条件下材料内部点缺陷的演变行为.本文利用2 MeV H+研究了300,200,100 K温度下ZnO单晶内部点缺陷发光及其随注量的演变行为.实验中发现ZnO深能级发射和近带边发射,结合Voigt分峰与XPS实验结果,确定红光(1.75 eV)与VZn相关,橙红光(1.95 eV)来自Zni到Oi跃迁;对于与VO相关的绿光(2.10 eV),其红移可能由于温度降低导致更多电子由导带释放到Zni.峰中心位于3.10 eV和3.20 eV近带边发射分别来自于Zni到价带的跃迁和激子复合,红移原因分别为Zni附近局域化能级和带隙收缩.利用单指数公式对发光强度进行拟合,获得的衰减速率常数(f)可以表征缺陷的辐射硬度,对比发现深能级发射峰在200 K时辐射硬度最大,而近带边发射峰在300 K时辐射硬度最大.