Диффузия в кристаллофосфорах

Некоторые частные случаи определения коэффициента диффузии примесей в кристаллофосфорах. Знание коэффициентов диффузии в ряде случаев имеет весьма существенное значение. При получении кристаллофосфоров с р-л-переходами, например светодиодов, они являются одной из важнейших характеристик системы. [c.291]

Левшиным и Феофиловым с сотрудниками [1] предложен метод, использующий свечение кристаллофосфоров для количественного определения гадолиния в металлическом бериллии. Метод основан на свечении кристаллофосфора ТЬОг 0(1, так как чувствительность определения гадолиния по свечению кристаллофосфора ВеО 0(1 недостаточна для малых концентраций гадолиния. Кроме окиси тория, авторы предлагают также добавлять плавень 3% Ма2504-Ь3% Ь1С1. Количественные определения производятся путем фотогра( )ирования ультрафиолетовой люминесценции фосфоров на специальной установке. Работа выполняется методом малых добавок. Увеличение чувствительности люминесцентной реакции при добавлении ТЬОг происходит, как показал Трофимов [18], за счет диффузии редкоземельных элементов при высокой температуре и образования кристаллофосфора ТЬОг 0(1, более чувствительного к гадолинию, чем фосфор ВеО. Чувствительность реакции зависит от количества введенной окиси тория. Максимальная интенсивность свечения фосфора достигается при содержании в основе фосфора 1 вес. % ТЬОг. [c.99]

О роли некоторых кинетических факторов. Выше предполагалось, что при достаточно быстром охлаждении кристаллофосфора концентрации атомных дефектов остаются без изменения. Однако опыт показывает, что полное замораживание высокотемпературного равновесия, как правило, неосуществимо. Это объясняется сравнительно малой теплопроводностью фосфоров и большой скоростью диффузии ряда дефектов. Продолжительность охлаждения фосфоров мало зависит от температуры, тогда как скорость диффузии увеличивается с ростом ее экспоненциально. Особенно быстро происходит диффузия собственных дефектов, приводя прежде всего к аннигиляции междоузельных атомов с соответствующими вакансиями, а также к ассоциации вакансий и выходу их на дислокации, к снижению концентрации тепловых дефектов по Шоттки и к уменьшению отклонений от стехиометрического состава. Это проявляется, например, в том, что по достижении некоторой критической температуры Г рит дальнейшее повышение температуры прокаливания ряда бинарных соединений не изменяет определяемой по электропроводности растворимости в них избытка элементов, образующих эти соединения [90]. На самом деле, конечно, растворимость изменяется, однако измерения при комнатной температуре фиксируют одно и то же состояние, отвечающее Гкрит — температуре, при которой диффузия собственных дефектов замедляется настолько, что дальнейшее изменение концентрации их при охлаждении не происходит . Уменьшение отклонений от стехиометрического состава в процессе охлаждения приводит к расширению области давлений паров серы (цинка или кадмия), при которых образуются кристаллы ZnS и dS с низкой электропроводностью. Это еще один фактор, затрудняющий получение сульфидов с р-проводи-мостью. [c.206]

Диффузия примесных дефектов происходит обычно значительно медленнее, чем собственных. Поэтому активация примесями при определенных условиях способствует получению кристаллофосфоров с относительно хорошо воспроизводимыми оптическими и электрическими характеристиками. Иногда специально отжигают или медленно охлаждают кристаллы и порошки, чтобы увеличить отношение концентрации преднамеренно созданных примесных центров к концентрации собственных дефектов. В то же время если последние участвуют в компенсации валентности легирующей примеси, то эта примесь стабилизует их концентрацию. Следовательно, в тех случаях, когда с такими собственными дефектами связано появление центров свечения, примесь играет роль не активатора, а интен-сификатора люминесценции. [c.207]

Активацию диффузией удобно осуществлять путем прогрева кристаллов в неотмытом от плавня порошкообразном люминофоре [46], содержащем требуемые активирующие примеси в том состоянии, в каком они способны растворяться в основании данного кристаллофосфора. Так, монокристаллы dS активируются серебром и хлором прогревом в dS-Ag, l (Na l)-люминофоре в среде азота или аргона. [c.259]

Это может быть вызвано сверхлинейной зависимостью соответствующей характеристики от концентрации в данной области значеннй последней, что имеет место у кристаллофосфоров с рекомбинационной люминесценцией (см. гл. I). Тогда диффузия будет наблюдаться в виде перемещения границы светящегося определенным цветом слоя или области пониженной электропроводности [741 (рис. 129). Как показал Данлэп [78], при условии С<сСо уравнения (Х.13) и (Х.14) пригодны и для случая диффузии из постоянного источника. Следовательно, перемещение границы будет происходить по закону [c.293]

Величины D в кристаллах в тех случаях, котда диффузия измерима, имеют величину, изменяющуюся в довольно широких пределах — от 10 " до 10 M l eK. Как уже указывалось в гл. VI, диффузия собственных дефектов часто характеризуется значением D, на несколько порядков большим, чем коэффициент диффузии примесей. Это наблюдалось, например, у кристаллофосфоров и фотопроводников класса AiiRVi [74, 99]. [c.293]

Механизм диффузии. В гл. III, 1 уже отмечалось, что самый факт сравнительно быстрой диффузии в кристаллах указывает на существование в них собственных дефектов. В кристаллофосфорах с плотной упаковкой атомов (ионов) наиболее вероятна диффузия с участием вакансий — вакансионный механизм диффузии, ибо занимающий узел решетки атом может переместиться в соседний узел только в том случае, если последний окажется пустым. Так происходит диффузия атомов, образующих основание люминофора (са.модиффузия), и атомов примесей (гетеродиффузия). Вероят- [c.293]

Ранее нами уже рассматривались многие из тех процессов, которые могут происходить при отжиге, а именно сегрегация и осаждение примесей в области линейных и поверхностных дефектов, а также связанное с этим возникновение областей повышенного электрического сопротивления, обратимое и необратимое превращение центров свечения, увеличение степени самокомпенсации полупроводниковых кристаллофосфоров и диффузия примесей по дислокациям. При отжиге на воздухе нужно считаться с сорбцией кислорода, а выше определенной температуры — также с окислением основания люминофора. К этому следует добавить возможность полиморфных превращений. Например, при медленном охлаждении или отжиге закаленных ге/сс-2п5-Си-фосфоров, содержащих большое количество меди (1 10 г/г и более), происходит переход от структуры вюрцита к структуре сфалерита [82]. Благоприятное действие избытка меди может быть связано как с повышенной плотностью дислокаций, а потому и собственных дефектов, облегчающих самодиффузию, так и со стимулирующим влиянием хлористой меди u l, имеющей структуру сфалерита . Полиморфные превращения при отжиге наблюдались также у люминофоров других классов, например у aS04-Mn [59]. [c.311]

Вопрос о дефектности твердого тела и его поверхностных состояниях нас интересует в связи с люминесценцией. Поэтому, говоря о твердом теле, мы в дальнейшем будем иметь в виду в основном кристал-лофосфоры. При формировании кристаллофосфоров примеси вводятся в них искусственно как активаторы. При этом часто для введения примеси используют процесс ее диффузии в основное вещество при прокалке. Естественно, что в этом случае примесью наиболее обогащается поверхностная область кристалла. [c.19]

Клемент Ф. Д. и Иванова Н. И. О возможности и условиях холодного получения кристаллофосфоров и люминесцентном методе исследования диффузии в твердой фазе. [Активатор Т1].—Ж. физ. хим., 1951, т. 25, № 7, с. 869—877. Библ. 14 пазв. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология