РЕНТГЕНОЛЮМІНЕСЦЕНЦІЯ КРИСТАЛА Tl4CdI6

Анотація

Перспективність досліджуваних сполук зумовлена їхнім практичним застосуванням як робочих елементів давачів температури та детекторів іонізаційного випромінювання. Тобто ці матеріали з керованими фізичними параметрами є перспективними для оптоелектроніки та нелінійної оптики. Серед відомих матеріалів (CdTe, CdTe–СdZn, TlBr, MI₂ (M = Pb, Hg)) для детектування іонізаційного випромінювання вирізняється трикомпонентна сполука Tl₄CdI₆, адже саме в ній реалізуються всі необхідні вимоги для детекторів радіаційного випромінювання. Кристал Tl₄CdI₆ має велике значення ширини забороненої зони (E_g = = 2,83 еВ). Наявність Tl компоненти підвищує коефіцієнт поглинання матеріалу для рентгенівських та γ-променів через високу густину (ρ = 6,87 г/см³ та Z (Tl = 81, Cd = 48, I = 53).

Оптичні люмінесцентні властивості кристалів цікаві в науковому плані, оскільки надають важливу інформацію про особливості фононного та екситонного спектрів, а також домішки і дефекти кристалічної структури. За допомогою спектрів рентгенолюмінесценції завдяки глибшому проникненню електронів збудження в речовину можна дослідити його об’єм. Спектри рентгенолюмінесценції виявляють якісно подібну структуру для обох досліджених кристалів, принаймні для спектрального розподілу інтенсивності світіння. Для них ми виконали розклад на складові смуги з ґаусовим профілем.

Описано дослідження низькотемпературних спектрів (80–130 К) рентгенолюмінесценції та морфологічних особливостей кристалів Tl₄CdI₆. Наведено аналіз особливостей поверхні кристала з використанням сканувального електронного мікроскопа. Схарактеризовано структурні параметри та змодельовано структуру кристала Tl₄CdI₆. Проаналізовано температурну поведінку спектрів рентгенолюмінесценції та ідентифікацію положення максимумів. Обговорено рекомбiнацiйнi механізми, пов’язані з природною анізотропією досліджуваних сполук. Названо галузь можливого практичного застосування досліджуваних сполук.

Ключові слова: люмінесценція, збудження, спектр, домішка, структура