Оптичні та електрофізичні властивості фоточутливих матеріалів на основі галоїдних сполук кадмію

7. Luminescent properties of CdBr2 / M. Rudka, S. Charambura, V. Antonyuk [et al.] // J. Phys. Stud. - 2000. - Vol. 4, N 3. - P. 303-305.

8. Калівошка Б. М. Електретний стан у кристалах йодистого кадмію, зумовлений термоградієнтною поляризацією / Б. М. Калівошка, С. С. Новосад // Фіз. і хім. тверд. тіла. - 2005. - Т. 6, № 4. - С. 555-560.

9. Новосад С. С. Електретні властивості фотохромних кристалів CdI2:СuI / С. С. Новосад, Б. М. Калівошка // Фіз. і хім. тверд. тіла. - 2007. - Т. 8, № 4. - С. 753-758.

10. Новосад С. С. Термо- и фотостимулированные процессы поляризации и деполяризации в CdI2:Ag / С. С. Новосад, Б. М. Каливошка // Физ. тверд. тела. - 2009. - Т. 51, Вып. 6. - С. 1072-1076.

11. Новосад С. С. Термо- і фотостимульовані процеси поляризації і деполяризації в CdI2:Au / С. С. Новосад, Б. М. Калівошка // Фіз. і хім. тверд. тіла. - 2009. - Т. 10, № 2. - С. 279-284.

12. Деклараційний патент на винахід 28823 А Україна, МПК G03С1/72. Фоточутливий матеріал на основі бромистого кадмію / С. С. Новосад, Б. М. Костюк, Б. О. Белікович; заявник і власник патенту Львівський національний університет імені Івана Франка. - № 97104853; заявл. 29.12.1999; опубл. 16.10.2000, Бюл. № 5-11.

13. Деклараційний патент на винахід 30150 А Україна, МПК G03С1/72. Світлочутливий матеріал на основі бромистого кадмію / С. С. Новосад, Б. М. Костюк, Б. О. Белікович, О. Б. Кушнір; заявник і власник патенту Львівський національний університет імені Івана Франка. - № 97126455; заявл. 29.12.1999; опубл. 15.11.2000, Бюл. № 6-11.

14. Деклараційний патент на винахід 39800 А Україна, МПК G01Т1/00. Детектор іонізуючого випромінювання / І. М. Матвіїшин, О. Б. Лискович, Б. М. Костюк, С. Б. Харамбура, С. С. Новосад; заявник і власник патенту Львівський національний університет імені Івана Франка. - № 98126387; заявл. 15.06.2001; опубл. 15.06.2001, Бюл. № 5.

15. Spectral characteristics of photosensitivity materials on the cadmium iodide base / S. S. Novosad, A. B. Lyskovich, I. M. Matviishyn [et al.] // Radiation effects in insulators - 10 (REI-10) : 10th International conference, July 18-23, 1999 : book of abstr. - Jena, Germany, 1999. - P. 223.

16. Novosad S. S. Photostimulated processes in photochromic cadmium bromide crystals / S. S. Novosad, B. M. Kostyuk, R. O. Kovalyuk // Luminescent Detectors and Transformers of Ionizing Radiation (LUMDETR'97) : 3rd International symposium, October 6-10, 1997 : book of abstr. - Ustron, Poland, 1997. - P. 81-82.

17. Спектральные характеристики фотохромного материала CdBr2:Ag,I / С. Новосад, Б. Беликович, Б. Костюк [и др.] // Конструкційні та функціональні матеріали (КФМ'97) : Друга міжнародна конференція, 14-16 жовтня 1997 р. : тези доп. - Львів, Україна, 1997. - C. 175-176.

18. Калівошка Б. М. Термо- і фотостимульовані електричні процеси в кристалах на основі йодистого кадмію / Б. М. Калівошка, С. C. Новосад // Міжнародна конференція молодих науковців з теоретичної й експериментальної фізики “Еврика-2004”, 19-21 травня 2004 р. : тези доп. - Львів, Україна, 2004. - С. 68.

19. Калівошка Б. М. Електретні стани в кристалах на основі йодистого кадмію, зумовлені охолодженням / Б. М. Калівошка, С. С. Новосад, І. М. Матвіїшин // Міжнародна конференція молодих учених і аспірантів (ІЕФ-2005), 18-20 травня 2005 р. : тези доп. - Ужгород, Україна, 2005. - С. 114.

20. Калівошка Б. М. Вплив фотохімічних перетворень на електретні стани кристалів CdI2:CuI, зумовлені охолодженням / Б. М. Калівошка, С. С. Новосад // Міжнародна конференція студентів і молодих вчених з теоретичної й експериментальної фізики “Еврика-2005”, 24-26 травня 2005 р. : тези доп. - Львів, Україна, 2005. - С. 93-94.

21. Spectral characteristics of photochromic CdI2:Cu crystals / S. Novosad, M. Rudka, B. Kalivoshka [et al.] // Luminescent Detectors and Transformers of Ionizing Radiation (LUMDETR'2006) : the 6-th European conference, June 19-23, 2006 : book of abstr. - Lviv, Ukraine, 2006. - P. 186.

22. Novosad S. S. Thermo- and photostimulated processes in CdI2:Ag crystals / S. S. Novosad, B. M. Kalivoshka // International conference “Crystal materials'2007” (ICCM'2007), September 17-20, 2007 : book of abstr. - Kharkov, Ukraine, 2007. - P. 152.

23. Novosad S. S. Thermo- and photostimulated polarization and depolarization processes in CdI2:Au crystals / S. S. Novosad, B. M. Kalivoshka // XIVth International seminar on physics and chemistry of solids, June 1-4, 2008 : book of abstr. - Lviv, Ukraine, 2008. - P. 52.

24. The luminescence and photosensitivity of cadmium bromide crystals with lead impurity / S. S. Novosad, I. S. Novosad, M. R. Panasyuk [et al.] // The tenth International conference on Inorganic scintillators and their application (SCINT'2009), June 8-12, 2009 : book of abstr. - Jeju, Korea, 2009. - P. 84.

Анотація

Калівошка Б. М. “Оптичні та електрофізичні властивості фоточутливих матеріалів на основі галоїдних сполук кадмію”. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.10 - фізика напівпровідників і діелектриків. - Львівський національний університет імені Івана Франка. - Львів, 2011.

У температурному інтервалі 85-295 К досліджено оптико-люмінесцентні характеристики неактивованих та активованих іонами Ag+, Cu+, Pb2+, Cl-, I-кристалів CdBr2. Показано, що спектральний склад люмінесценції CdBr2 у разі оптичного, лазерного чи рентгенівського збуджень формується однаковими центрами свічення екситонного характеру. Запропоновано моделі центрів свічення і захоплення та механізми фотохромного ефекту в фоточутливих матеріалах CdBr2:Ag,Cl, CdBr2:Ag,Cl, I, CdBr2:Cu,Pb,Cl.

Вперше виявлено формування електретного стану у фоточутливих кристалах CdI2, CdI2:Au, CdI2:Ag і CdI2:Cu у випадку охолодження зразків у полі температурного градієнта та в процесі їх опромінення за кімнатної температури світлом з ділянки фоточутливості. Показано, що термоелектретний стан у цих матеріалах зумовлений як механізмом дипольної орієнтації, так і макроскопічним зміщенням аніонних вакансій. Запропоновано механізми фото- і термохімічних реакцій та моделі центрів свічення у досліджених світлочутливих системах на основі CdI2.

Отримано нові фотохромні матеріали CdBr2:Ag,Pb,Cl та CdBr2:Ag,Mn,Cl з підвищеною чутливістю до випромінювання азотного лазера. На основі кристала CdI2 розроблено новий тип фотовольтаїчного детектора для реєстрації рентгенівського випромінювання.

Ключові слова: CdBr2, CdI2, люмінесценція, фотоліз, фотохромні матеріали, електретний стан, світлочутливі центри.

Аннотация

Каливошка Б. М. “Оптические и электрофизические свойства фоточувствительных материалов на основе галоидных соединений кадмия”. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков. - Львовский национальный университет имени Ивана Франко. - Львов, 2011.

В температурном интервале 85-295 К исследовано оптико-люминесцентные характеристики неактивированных и активированных ионами Ag+, Cu+, Pb2+, Cl-, I- кристаллов CdBr2. Показано, что спектральный состав люминесценции CdBr2 при оптическом, лазерном или рентгеновском возбуждениях формируется одинаковыми центрами свечения экситонного характера. Установлено, что примесные ионы серебра не образуют в кристаллах CdBr2:Ag,Cl мелких уровней захвата, ответственных за термостимулированную люминесценцию, а только влияют на относительную концентрацию деффектов, являющихся ловушками носителей заряда разной глубины. Предложено модели центров свечения и захвата в фоточувствительных материалах CdBr2:Ag,Cl, CdBr2:Ag,Cl,I, CdBr2:Cu,Pb,Cl.

Показано, что в процессе облучения фоточувствительного материала CdBr2:Ag,Cl при комнатной температуре фотоактивным светом возникновение фотоиндуцированного поглощения в основном обусловлено фотолизом матрицы, фотостимулированным распадом светочувствительных комплексов {(Ag+Cd)--VBr+} и формированием коллоидных частиц nCd0 и nAg0. Дополнительное легирование фотохромного материала примесью йода и свинца приводит к повышению эффективности протекания фотохимических реакций. Термическое обесцвечивание кристаллов CdBr2:Ag,Cl, CdBr2:Ag,Cl,І CdBr2:Ag,Pb,Cl и CdBr2:Cu,Pb,Cl при нагревании образцов до 590-600 К связано с термической активацией дырок из акцепторных центров с последующей рекомбинацией с электронами, локализированными на коллоидных частицах.

Впервые обнаружено формирование электретного состояния кристаллов CdI2, CdI2:Au, CdI2:Ag и CdI2:Cu в случае охлаждения образцов в поле температурного градиента и в процессе их облучения при комнатной температуре светом из области фоточувствительности. Показано, что термоэлектретное состояние в фоточувствительных кристаллах на основе CdI2 обусловлено как механизмом дипольной ориентации, так и макроскопическим смещением анионных вакансий.

Установлено, что фотохимические превращения в фоточувствительных материалах CdI2:Au, CdI2:Ag и CdI2:Cu связаны в основном с фотостимулированым распадом светочувствительных центров, в состав которых входят однозарядные акцепторы (Au+Cd)-, (Ag+Cd)- и (Cu+Cd)-, с образованием металлических коллоидных частиц Cd, Ag и Cu. Обесцвечивание материалов при нагревании образцов до 500 К обусловлено рекомбинацией дырок, термоделокализированных с акцепторных центров, образованных в процессе фотолиза, с металлическими частицами коллоидных кластеров.

Показано, что спектр излучения CdI2 при 85 К формируется центрами свечения экситонного характера, ответственными за индивидуальные полосы с максимумами 496, 552, 574, 650 и 685 нм. Легирование CdI2 примесями Au+, Ag+ или Cu+ приводит к ослаблению собственного свечения и росту интенсивности люминесценции в области 574 нм, связанной с анионными экситонами, локализированными на однозарядных акцепторах (Au+Cd)-, (Ag+Cd)- или (Cu+Cd)-.

Получены новые фотохромные материалы CdBr2:Ag,Pb,Cl и CdBr2:Ag,Mn,Cl с повышенной чувствительностью к излучению азотного лазера и со значительной фотостимулированной деградацией люминесценции. На основе кристалла CdI2 разработано новый тип фотовольтаического детектора для регистрации рентгеновского излучения.

Ключевые слова: CdBr2, CdI2, люминесценция, фотолиз, фотохромные материалы, электретное состояние, светочувствительные центры.

Abstract

Kalivoshka B. M. “Optical and electrophysical properties of photosensitive materials on cadmium haloid compounds base”. - Manuscript.

Thesis for the defending of candidate degree of sciences in physics and mathematics, speciality 01.04.10 - physics of semiconductors and insulators, Ivan Franko National University of Lviv. - Lviv, 2011.

In the 85-295 К temperature range the optical-luminescent characteristics of pure and activated with Ag+, Cu+, Pb2+, Cl-, I- ions CdBr2 crystals have been investigated. It was shown that spectral distribution of CdBr2 luminescence at optical, nitrogen laser or X-ray excitations is formed by identical exciton character lighting centers. The models of lighting and capturing centers and photochromic efect mechanisms in CdBr2:Ag,Cl, CdBr2:Ag,Cl,I and CdBr2:Cu,Pb,Cl photosensitive materials are suggested.

For the first time it was detected the electret state formation in case of CdI2, CdI2:Au, CdI2:Ag and CdI2:Cu crystals cooling in temperature gradient field and at the room temperature during samples irradiation by light from photosensitive region. It was shown that the thermoelectret state in photosensitive crystals on CdI2 base is caused as dipole's orientation mechanism as macroscopic displacement of anion vacancies. The mechanisms of photo- and thermochemical reactions and lighting centers models in the investigated lightsensitive systems on CdI2 base are suggested.

It was received the new CdBr2:Ag,Pb,Cl and CdBr2:Ag,Mn,Cl photochromic materials with heightened sensibility to nitrogen laser radiation. On CdI2 crystal base the new type of photovoltaic detector for X-ray radiation registration was developed.

Key words: CdBr2, CdI2, luminescence, photolysis, photochromic materials, electret state, lightsensitive centers.

Размещено на Allbest.ru