Центры свечения

Природа рекомбинационной люминесценции более сложная. Этот вид люминесценции наблюдается при рекомбинации (воссоединении) радикалов или ионов с образованием возбужденных молекул, он может возникать у различных газов и особенно характерен для кристаллофосфоров. При возбуждении (например, сульфидных кристаллофосфоров) происходит разделение их центра свечения на две противоположно заряженные части. При последующей встрече этих частей происходит их рекомбинация с выделением энергии, которая приводит в возбужденное состояние центр свечения. Последний переходит в невозбужденное состояние с излучением кванта люминесценции. [c.89]

Люминофоры на основе соединений цинка, кадмия и других элемен тов. Точное определение понятия люминесценции Видемана—Вавилова следующее Люминесценцией называется избыточное свечение над температурным излучением тела, если длительность этого свечения более 10 1 сек . Акту люминесценции предшествует поглощение энергии люминесцирующим телом. По виду этой энергии различают фотолюминесценцию, ренгенолюминесценцию, катодолюминесценцию, электролюминесценцию, хемолюминесценцию, радиолюминесценцию. Твердые люминофоры часто называют фосфорами. В случае фотолюминесценции энергия испускаемого кванта всегда меньше энергии поглощаемого (Стокс). Эффективность свечения данного люминофора зависит от способа получения образца, но цвет свечения специфичен для люминофра данного состава. Это указывает на существование в люминофоре кристаллохимических образований, которые называются центрами свечения. Простейшим центром свечения является чужеродный атом (ион) — активатор в кристалле основного вещества люминофора, например атом меди в кристалле сульфида цинка. [c.365]

Поглощение света или других видов энергии кристаллом приводит к преодолению запрещенной зоны основного вещества и к переходу электрона из валентной зоны в зону проводймости С (переход 1) или с уровней активатора в зону проводимости (переход 2). При поглощении света активатором возникают ионизованные центры свечения, т. е. вакантные уровни Ц, а при поглощении света основным веществом возникают дырки в валентной зоне. Дырки заполняют электронами с уровней активатора (переход 3), и также образуются вакантные уровни Ц. Часть электронов, попавших в зону проводимости С, могут рекомбинировать с ионизованными центрами свечения, т. е. переходить на вакантные уровни активатора (переход 4). Этим обусловлено кратковременное свечение, происходящее в начальный период после облучения люминофора ( мгновенное свечение ). Остальные электроны, попавшие в зону С, застревают на уровнях ловушек Л в местах нарушений кристаллической решетки (переход 5). При этом возможность прямой рекомбинации с ионизованными центрами свечения Ц полностью исключена, так как локальные уровни Л к Ц пространственно отделены друг от друга. Для такой рекомбинации требуется предварительное высвобождение электрона из ловушек Л с переходом его обратно в зону проводимости С (переход 6). Только-тогда по пути 4 может произойти акт высвечивания. Энергия, необходимая для переходов 6, может быть получена от тепловой энергии самой решетки. Для таких переходов требуется время, которое существенно зависит от температуры и разности уровней дна зоны проводимости С и ловушек Л. Излучение, сопровождающее рекомбинацию этих временно застревающих электронов на уровнях прилипания Л, представляет собой послесвечение кристаллов. [c.366]

У люминофоров рекомбинационного типа зависимость между интенсивностями излучения и возбуждения является более сложной [4, с. 19 32]. Последнее обусловлено тем, что при возбуждении подобных люминофоров центры свечения и элементы решетки основы ионизуются. При этом электроны могут захватываться ловушками, освобождаться и рекомбинировать с центрами свечения, дырками или повторно захватываться ловушками. [c.16]

Совпадение максимумов свечения на кривой РТЛ с областями кинетических и структурных переходов в полимерах дает основание считать, что акты рекомбинации зарядов осуществляются за счет размораживания теплового движения кинетических единиц, на которых находятся электронные ловушки или центры свечения. При этом время жизни электрона в ловушке определяется временем релаксации той кинетической единицы, на которой находятся связанные электроны. [c.242]

При освещении атом активатора, поглощая квант, возбуждается, а при его дезактивации происходит люминесценция. Время существования центра свечения в возбужденном состоянии индивидуально для каждого центра. Затухание люминесценции обычно подчиняется экспоненциальному закону в течение первого периода, длящегося 10 10 1 сек, после чего наблюдается весьма длительное слабое послесвечение, называемое рекомбинационным. В это время электроны, оторванные от центра свечения, некоторое время остаются свободными, а большую часть времени проводят на локальных уровнях, созданных в кристалле различными дефектами. [c.365]

При освещении атом активатора, поглощая квант, возбуждается, а при его дезактивации происходит люминесценция. Время существования центра свечения в возбужденном состоянии индивидуально для каждого цент- [c.456]

Согласно работе [36], первичный пик на волнах яркости формируется путем возвращения к ионизованным центрам свечения электронов, которые были захвачены ловушками на противоположном краю кристалла в предыдущий период. При этом электроны могут высвобождаться полем. [c.18]

Активированная люминесценция. Медь, серебро и золото образуют почти аналогичные центры свечения во всех халькогенидах цинка и кадмия. Для каждого активатора характерно наличие нескольких полос излучения, которые по-разному проявляются как в зависимости от условий синтеза, концентрации активатора, вида основы люминофора, так и от условий возбуждения (табл. П.З). [c.37]

Для характеристических люминофоров, когда электронные переходы совершаются внутри самого центра свечения, энергетическое состояние центра и его свойства могут быть описаны двухмерной энергетической моделью. В этом случае невозбужденное состояние центра описывается потенциальной кривой (рис. IV.З), показывающей зависимость его энергии от конфигурационного параметра, который в случае двухатомной молекулы есть расстояние между двумя ядрами. Кривая характеризует возбужденное состояние. Точки и принадлежат невозбужденному и возбужденному состояниям центра при О К, а горизонтальные отрезки соответствуют температуре выше нуля, когда ядра совершают колебания относительно положения равновесия. Возбуждение системы на рис. IV.3 опишется переходом Е -> Е -Переход в равновесное состояние Е а сопровождается передачей части энергии [c.74]

Авторы работы [87] нашли, что в области тушения АВ изменяется с напряжением по закону В , т. е. процесс обусловлен действием электронов, ускоряемых полем, как и в случае электролюминесценции. Тушение, по-видимому, объясняется тем, что при действии света могут освобождаться яз валентной полосы электроны, которые переходят на ионизованные центры свечения и препятствуют процессам излучательной рекомбинации. [c.142]

Иногда для легирования используют нейтральные примеси. В случае фосфида галлия вероятность излучательной рекомбинации может быть заметно повышена, если межзонный переход будет идти через промежуточный нейтральный центр. Таким центром может быть азот, который является изоэлектронной примесью, и пара Zn О, которая также нейтральна. Концентрация азота в фосфиде галлия может достигать 10 9 см з, тогда как концентрация пар Zn О не превышает 10 7 см з. Малая концентрация центров свечения приводит к насыщению зависимости яркости от плотности тока уже при 10 А см"2 в случае легированного цинком и кислородом фосфида галлия с красным свечением. Светодиоды с зеленым свечением, легированные азотом, не насыщаются вплоть до 100 А -СМ" 2. [c.146]

Исследованием спектров свечения при низких температурах как перлов, так и всех тех соединений, которые могли бы образоваться в результате взаимодействия расплавленного фтористого натрия с ураном, было показано [67 ], что центр свечения перла NaF—U состоит из иона уранила, находящегося в окружении ионов фтора и натрия. Имеется мнение, что в случае люминесценции монокристаллов NaF—U [1031] центр свечения представляет ион +, изоморфно замещающий ион натрия в кристаллической решетке фтористого натрия компенсация же избыточного заряда осуществляется путем изоморфного замещения пяти ионов фтора ионами кислорода. [c.151]

Необходимо отметить, что почти все обнаруженные центры ФЛ являются производными от основных примесных дефектов А, S1, С), возникающих при взаимодействии последних с радиационными или дислокационными дефектами. Следовательно, по центрам свечения можно судить о трансформациях н возникновении в алмазах основных оптически активных центрах свечения (ОАЦ) после термообработки. [c.430]

Оптически активные центры свечения, спектральные характеристики [c.431]

Для кристаллов как первой, так и второй группы установлена экспериментальная зависимость яркости свечения от приложенного напряжения, что позволяет объяснить возбуждение центров свечения механизмом ударной ионизации. [c.461]

Спектры люминесценции кристаллофосфоров в основном представляют собой широкие симметричные полосы, располагающиеся обычно в видимой области спектра. В некоторых случаях наблюдается более сложная форма спектров люминесценции, что указывает на наличие у кристаллофосфора нескольких центров свечения, полосы, излучения которых налагаются друг на друга. Свечение каждого из центров, как правило, затухает с различной скоростью. [c.510]

Повышение температуры приводит к уменьшению свечения кристаллофосфоров. Это связано не только с действием нагревания на люминесцирующие центры подобно температурному тушению молекулярной люминесценции, но и с другим процессом — заполнением локализованных на уровнях активатора дырок электронами, поднимающимися из валентной зоны под воздействием тепловой энергии. В результате нейтрализации центры свечения теряют способность к рекомбинации с электронами из зоны проводимости. Дырки, образовавшиеся в валентной зоне вследствие ухода электронов, перемещаясь по валентной зоне, локализуются на центрах тушения. Центры тушения— особые места решетки, не способные к люминесценции. Они возникают вследствие дефектов в кристаллической решетке кристаллофосфора, связанных с включением в нее при- [c.511]

ЛЮМИНОФОРЫ, вещества, светящиеся в разл. областях спектра в результате поглощения энергии возбуждения (см. Люминесценция). Свечение м. б. обусловлено как самим основным в-вом, так и примесями активатора, образующего в основном в-ве центры свечения. [c.306]

Помимо природы, вида и условий возбуждения св-ва К. (спектр и энергетич. выход свечения, длительность послесвечения) существенно зависят от технологии их получения, к-рая обычио включает прокаливание аморфной шихты, состоящей из оси. в-ва и активирующих добавок, прн т-рах 900-1200 °С. Для улучшения процесса кристаллизации в шихту иногда добавляют плавни (К.С1, LiF, a lj и др.). В процессе прокаливания происходит частичное замещение иоиов осн. в-ва ионами активирующих примесей. Для эюй же цели применяют ионную имплантацию, электролитич активацию, лазерные распыление и отжиг, др. методы, позволяющие получать К. при значительно более низкой т-ре. В ряде случаев синтез осуществляют в атмосфере инертных газов. Для формирования центров свечения заданной структуры и получения требующихся для практики св-в свечения в К. часто вводят помимо активатора соакти-ваторы и сенсибилизаторы. [c.535]

Поглощение света или других видов энергии кристаллом приводит к преодолению запреще шой зоны основного вещества и к переходу электрона из валентной зоны В в зону проводимости С (переход /) или с уровней активатора Ц в зону проводимости с (переход 2). При поглощении света активатором возникают ионизованные центры свечения, т. е. [c.457]

В нек-рых К., а т.ч. активированных редкоземельными ионами, при люминесценции происходит ие ионизация, а лишь возбуждение центров свечения квантами оптич. излучения илн электронами относительно низких энергий. Однако и в этих К., особенно при высоких концентрациях рабочих ионов, возникают разл. процессы миграции энергии возбуждения. Эти процессы приводят к тушению полос свечения одного активатора и усилению (сенсибилизации) свечения др. центров. При достаточно высокой коицеитрации возбужденных ценгров возможно суммирование энергии возбуждения иеск. центров иа одном из них, к-рое позволяет осуществлять т. наз. антистоксово преобразование И К излучения в видимый свет. В ряде К. при большой интенсивности возбуждения может возникнуть и лазерное излучение. [c.535]

Неоргаиические Л. (фосфоры). Их свечение м. б. обусловлено как св-вами в-ва основы, так и наличием примесей - активаторов, к-рые образуют в осн. в-ве центры свечения, соактиватора и сенсибилизатора. Концентрация активатора обычно составляет 10 -10 %. Существуют самоактивир. Л., не содержащие активаторов, напр. aWO . [c.617]

Спектральный состав зависит от различий в валентном состоянии активатора, вошедшего в решетку основы, его положения в этой решетке (замещение иона в узле, междуузельное положение), а также от природы атомов основы. В качестве прймера влияния структуры центра свечения на спектр излучения следует привести галофосфат кальция, активированный 8Ь и Мп. Спектр излучения этого люминофора состоит из двух полос, соответствующих излучению 8Ь И Мп, положение и интенсивность свечения которых зависит от концентрации активаторов и соотношения и С1", входящих в состав галофосфата. Влияние галогенов, например С1 , на положение основной полосы Мп обусловлено тем, что ионы Са - - могут четырьмя различными способами окружать Ионы Мп +. В свою очередь, эти ионы Са " по-разному связаны с сурьмой, фтором, хлором или кислородом. [c.9]

Появление волн яркости объясняют следующим [34, 36, 38]. В течение каждого полупериода на участке кристалла электролюминофора, который соприкасается с катодом, происходит ионизация центров свечения. Часть электронов при этом не успевает рекомбинировать с центрами люминесценции и поле отгоняет их к другому краю кристалла. В следуюпщй полупериод электроны возвращаются и наступает рекомбинация, сопровождающаяся излучением. В этом видят иричину появления вторичных пиков на волнах яркости. [c.18]

Особенностью этих полос излучения является то, что при охлаждении они смещаются в длинноволновую область, тогда как полосы активаторов обычно смещаются в коротковолновую. Природа центров самоактивированной люминесценции изучалась как на порошках, так Н на монокристаллах. Сопоставление физико-химических условий возникновения центров свечения и результатов исследования поляризации излучения и электронного парамагнитного резонанса кристаллов, содержащих С1, Вг, I и А1, Са, позволило выдвинуть гипотезу [c.37]

Электроны, вырванные возбуждающим светом, могут перейти в зону проводимости 3 и локализоваться на ловушках 4. С ловушек 5 электроны могут освободиться только в том случае, если им будет сообщена необходимая энергия (например, при нагревании люминофора или при действии ИК-лучей). При этом электроны либо повторно захватятся ловушками, либо через зону проводимости перейдут на уровень активатора 6 и рекомбинируют с центром свечения. Это приводит к возникновению длительного свечения (фосфоресценции), которое продолжается до тех пор, пока все электроны, захваченные ловушками, не освободятся и не прорекомбинируют с ионизованными центрами. [c.74]

Стабильность светодиодов [90]. Эффективность большинства светодиодов уменьшается в процессе эксплуатации при плотности тока 10 А-см- . Замечено также старение в процессе хранения (без эксплуатации). Оба процесса деградации связывают с внешними факторами — с наличием поверхностных загрязнений, трещин, царапин, а также с разогревом при эксплуатации. Внутренние факторы, влияющие на процесс деградации , не совсем ясны. Установлено, что старение связано с появлен11ем безизлучательных центров рекомбинации в области объемного заряда. Природа этого безызлучательного канала неясна. Кроме того, в процессе деградации мало изменяется число центров люминесценции и не появляются новые центры свечения с энергией переходов более 1 эВ. Заметная деградация наблюдается, как правило, при прямом смещении. [c.154]

Методика изучения ФЛ заключалась в возбуждении ультрафиолетовым ОКГ типа ЛГИ-21 свечения кристаллов, охлажденных до 80 К- Спектры регистрировались спектрометром, собранным на базе ИСП-51. Все исследовавшиеся кристаллы в исходном состоянии не имели фотолюминесценции. Отжиг образцов вплоть до 2170 К в течение 7,2-10 с еще не приводил к образованию центров свечения, только в некоторых образцах наблюдалась слабая непрерывная полоса фотолюминесценции с максимумом 550— 600 нм. Более высокие температуры в сочетании с увеличением длительности термообработки алмаза вызывали появление в спектрах фотолюминесценции характерных систем полос, обусловленных присутствием в алмазах оптически активных центров, приведенных в табл. 24. Обозначение наблюдавшихся центров свечения, их спектральное проявление (положение к головных бесформенных полос) и модели центров приведены в табл. 25. [c.430]

Как видно из табл. 24, впервые в синтетических алмазах под действием высоких температур наблюдалось образование центров S2, S3, НА характерных для природных алмазов с В1-0АЦ. Также зафиксировано образование Sl-ЯЗ- и УУЗ-центров при нагреве синтетических алмазов. Отжиг беэазотных природных кристаллов алмаза (концентрация азота jv 5-102 м ) при тех же параметрах обработки не приводит к образованию центров свечения. [c.430]

Спектрально-кинетические характеристики люминесценции и оптического поглощения германата висмута В140ез012 при возбуждении однократными мощными наносекундными и субнаносекундными импульсами изучены в [338]. Показана принадлежность быстрорелаксирующего оптического поглощения центру, ответственному за сцинтилляции в В140ез012. Показана причина низкого выхода сцинтилляции, связанная с малой вероятностью излучательных переходов в центре свечения. Исследована быстрая УФ-люминесценция (т= 10 с), и сделан вывод о ее принадлежности внутризонным переходам. [c.296]

Из большого числа различных люминесцируюших веществ к сцинтилляторам относятся такие люминофоры, у которых время жизни центров свечения (ЦС) и время переноса энергии к ним в сумме не гфевышает [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология