Люминесцентные свойства монокристаллов а-Al2O3, облученных импульсным ионным пучком Fe10+
Аннотация
Объект исследования: стехиометрический монокристалл сапфира (α-Al2O3).
Цель работы – изучение влияния импульсного облучения ионами Fe10+ c энергией 200 кэВ на люминесцентные свойства монокристаллического сапфира.
Проведен обзор литературы на тему механизмов дефектообразования в твердом теле вследствие воздействия ионизирующих излучений, в частности, при облучении Al2O3 различными видами ионных пучков в диапазоне энергий от единиц ГэВ до десятков кэВ.
По результатам моделирования имплантации α-Al2O3 ионами Fe10+ с энергией 200 кэВ установлено, что средний пробег ионов в мишени составил 952 Å. Согласно результатам моделирования, ионное облучение приводит как к образованию вакансий в катионной, так и в анионной подрешетке оксида алюминия. Согласно расчетным данным, наибольшая часть энергии ионного пучка Fe10+ идет на ионизацию α-Al2O3.
Экспериментальные результаты измерения оптической плотности показали, что облучение монокристаллов сапфира импульсным ионным пучком Fe10+ приводит к активной генерации дефектов F-типа (F- и F+-центров). Методом фотолюминесценции было обнаружено, что концентрация F+-центров растет до облучения дозой 84,4∙105 Гр, а при дальнейшем увеличении дозы облучения до ≈ 84,4∙106 Гр падает.
Облучение пучком ионов Fe10+ приводит к возникновению в монокристаллах α-Al2O3 термостимулированной люминесценции в области температур 50 – 450 оС. Кривые ТЛ, измеренные в спектральных диапазонах 400 – 420 нм и 290 – 365 нм имеют сложную форму. Была обнаружена немонотонная зависимость интенсивности свечения ТЛ от величины дозы. Разложение кривых термовысвечивания, измеренных в спектральных диапазонах 400 – 420 нм и 290 – 365 нм, на компоненты выявило шесть и пять элементарных пиков соответственно. Сделаны предположения о возможной природе каждой компоненты путем анализа литературных данных.
Цель работы – изучение влияния импульсного облучения ионами Fe10+ c энергией 200 кэВ на люминесцентные свойства монокристаллического сапфира.
Проведен обзор литературы на тему механизмов дефектообразования в твердом теле вследствие воздействия ионизирующих излучений, в частности, при облучении Al2O3 различными видами ионных пучков в диапазоне энергий от единиц ГэВ до десятков кэВ.
По результатам моделирования имплантации α-Al2O3 ионами Fe10+ с энергией 200 кэВ установлено, что средний пробег ионов в мишени составил 952 Å. Согласно результатам моделирования, ионное облучение приводит как к образованию вакансий в катионной, так и в анионной подрешетке оксида алюминия. Согласно расчетным данным, наибольшая часть энергии ионного пучка Fe10+ идет на ионизацию α-Al2O3.
Экспериментальные результаты измерения оптической плотности показали, что облучение монокристаллов сапфира импульсным ионным пучком Fe10+ приводит к активной генерации дефектов F-типа (F- и F+-центров). Методом фотолюминесценции было обнаружено, что концентрация F+-центров растет до облучения дозой 84,4∙105 Гр, а при дальнейшем увеличении дозы облучения до ≈ 84,4∙106 Гр падает.
Облучение пучком ионов Fe10+ приводит к возникновению в монокристаллах α-Al2O3 термостимулированной люминесценции в области температур 50 – 450 оС. Кривые ТЛ, измеренные в спектральных диапазонах 400 – 420 нм и 290 – 365 нм имеют сложную форму. Была обнаружена немонотонная зависимость интенсивности свечения ТЛ от величины дозы. Разложение кривых термовысвечивания, измеренных в спектральных диапазонах 400 – 420 нм и 290 – 365 нм, на компоненты выявило шесть и пять элементарных пиков соответственно. Сделаны предположения о возможной природе каждой компоненты путем анализа литературных данных.