Центры тушения

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]

Положение в основном остается тем же, если тушителем является не дырочная, а глубокая электронная ловушка. Здесь происходит рекомбинационное взаимодействие примесных центров, обладающих обычно эффективными зарядами противоположных знаков. Дырка, освобожденная тепловыми колебаниями из центра свечения, мигрирует к центру тушения, захватившему электрон, и рекомбинирует с ним (переход 6 на рис. 9). [c.29]

Следует отметить, что роль центров тушения могут играть и мелкие электронные ловушки. При понижении температуры увеличивается время пребывания в них электронов, а поэтому и вероятность рекомбинации последних с дырками. При возбуждении люминесценции излучением, поглощаемым основной решеткой люминофора, это вызывает в низкотемпературной области падение квантового выхода при уменьшении температуры. В результате на кривой 1 Т) появляется максимум. Он возникает и в тех случаях, когда конкурирующим центром является мелкая дырочная ловушка. Так, переход дырок в 2п5-1 10 Си-фосфоре от голубых центров к зеленым вызывает в определенном температурном интервале рост интенсивности зеленой полосы при увеличении температуры. В этих и других случаях одновременного протекания нескольких зависящих от температуры процессов энергия активации температурного тушения люминесценции, определяемая по уравнению (1.47), может и не совпадать с величиной л. [c.31]

Следует иметь в виду также, что чем больше концентрация глубоких центров тушения, тем большее число дырок успеет перейти к ним от центров свечения за то время, пока электроны остаются на центрах тушения. Поэтому температура, при которой начинается эффективное тушение той или иной полосы, тем ниже, чем выше отношение концентрации центров тушения к концентрации центров свечения (предэкспоненциальный множитель д в уравнении (1.46) включает в себя это отношение). [c.31]

Доля безызлучательных переходов зависит также от плотности возбуждения. Как и в случае взаимодействия двух центров свечения, это объясняется тем, что с увеличением интенсивности возбуждающего излучения скорость рекомбинации растет быстрее (пропорционально Л/л ), чем скорость освобождения дырок с ионизованных центров или захвата электронов глубокими ловушками, играющими роль центров тушения. В результате эффект тушения ослабляется. По этой причине интенсивность люминесценции возрастает не пропорционально интенсивности возбуждения, а быстрее, обычно по закону [c.31]

Внутреннее тушение. Из эксперимента известно, что при нагревании люминофора до определенной температуры интенсивность люминесценции начинает резко падать даже в том случае, когда это не может быть связано с перехватом энергии возбуждения центрами тушения (признаки внешнего тушения отсутствуют). Модель потенциальных кривых позволяет дать объяснение и этому явлению, получившему название внутреннего тушения, поскольку оно происходит внутри центра свечения. [c.39]

Рйс. 17. К объяснению безызлучательных переходов в центрах тушения и различия в величинах оптической , и термической Ет, Ео энергии активации [c.41]

Впрочем следует иметь в виду, что при рекомбинационной люминесценции длительность затухания зависит не только от положения уровней электронных ловушек, но и от положения уровня центра свечения. При наличии внешнего тушения, а с ним всегда нужно считаться, за то время, пока электроны находятся в ловушках, дырки могут уйти с центров свечения к центрам тушения. Чем выше основной уровень центра свечения, тем меньше вероятность того, что этот процесс успеет произойти, и тем более длительной будет фосфоресценция. Поэтому, например, при наличии одних и тех же ловушек в равной концентрации 2п5-Си-люминофоры с зеленой люминесценцией обладают значительно более длительным послесвечением, чем 2п5-Ад-люминофоры с синей люминесценцией. [c.67]

Их можно назвать также потерями на внешнее тушение, но этим последним термином предпочтительно пользоваться лишь в частном случае рекомбинационного взаимодействия между центрами свечения и центрами тушения. [c.76]

С другой стороны, примеси могут влиять на зарядовое состояние собственных дефектов. Так, при обработке в парах серы ZnS, активированного металлом III группы, последний, являясь поставщиком электронов, способствует превращению Vzn в Vzn и появлению соответствующей полосы излучения. Увеличение яркости люминесценции при введении донорных примесей в некоторых случаях объясняется тем, что заселение электронами центров с боль-шим эффективным сечением безызлучательной рекомбинации (захвата электронов) элиминирует их действие как центров тушения [118]. [c.205]

Дефекты, вызывающие тушение люминесценции. Глубокие электронные ловушки, в частности в ZnS, могут играть роль центров тушения, поскольку захватываемые ими электроны обладают определенной вероятностью безызлучательной рекомбинации с дырками, освобождаемыми тепловыми колебаниями с центров свечения (см. гл. I, [c.223]

Центрами тушения являются также глубокие ловушки, образуемые кислородом и небольшими количествами кадмия (по этой причине в ряду ZnS dS- l- и ZnS GdS-Ag, l-фосфоров при 5— 10 мол. % dS энергетический выход люминесценции достигает минимальной величины). Следует иметь в виду, что помимо электронно-дырочной передачи энергии от центров свечения к центрам тушения, роль которых по отношению к данной полосе могут играть, в частности, центры свечения, излучающие в другой области спектра, возможна и резонансная передача. Это имеет место, например, у ряда фосфоров на основе солей кислородсодержащих кислот. [c.224]

Задача получения люминофора с определенными свойствами сводится к контролируемому получению кристаллов или поликристаллического порошка с дефектами определенного рода. В частности, как вытекает из материалов первой части книги, для достижения максимального выхода люминесценции необходимо, чтобы максимальным было отношение концентрации центров свечения к концентрации центров тушения, Ссв/С . Первым условием решения этой задачи является тщательная очистка исходных материалов от всех примесей, влияющих на оптические свойства люминофоров, в особенности от примесей элементов-тушителей люминесценции. [c.230]

Процесс IV приводит к временному или постоянному повреждению молекулярной структуры первое заканчивается рекомбинацией ионов и перестройкой X, а второе приводит к образованию примесных центров. Временное разрушение молекулярной структуры, связанное с наличием определенной плотности ионизации вдоль треков ионизирующих частиц, вероятно, является ответственным за эффект тушения при ионизации [19]. Постоянное разрушение молекулярной структуры приводит к появлению центров тушения, что вызывает постепенное уменьшение сцинтилляционной эффективности при продолжающемся интенсивном облучении [20]. Рекомбинация ионов в электронном возбужденном состоянии (не я-состоянии) вызывает потери энергии на тепловыделение, как в процессе III. [c.157]

Форма уравнений (61) и (62) легко объясняется на основе модели безызлучательной миграции энергии (экситона) в органических кристаллах [20]. Число центров тушения (пд), получаемых на единицу объема облученного кристалла, пропорционально N или D. Если параметр скорости тущения такими центрами обозначить kq [tiq] сек , то по аналогии с уравнением (14) [c.198]

Внешнее тушение. Допустим, теперь, что центр В является центром тушения. Это означает, что рекомбинация захваченной им дырки с электроном происходит без излучения, или, как говорят, безы-злучательно. В результате доля поглощенной энергии, превращающаяся в испускаемый люминофором свет, уменьшается — происходит тушение, которое называется внешним, поскольку оно связано с переходами вне центра свечения. Из того, что было сказано о рекомбинационном взаимодействии двух типов центров, ясно, что доля безызлучательных переходов будет расти с увеличением температуры и уменьшением интенсивности возбуждения, причем на послесвечение тушители должны оказывать большее действие, чем на свечение в процессе возбуждения. Это имеет ряд важных следствий, широко используемых в практике синтеза технических кристаллофосфоров. Так, введением в 2п5-А5 и 2п5 dS-Ag-люминoфopы незначительного количества, порядка 10 —10 %, такого тушителя, как никель, удается резко снизить послесвечение. [c.29]

При такого рода сопоставлениях следует учитывать то влияние на высокотемпературную часть кривой термовысвечивания, какое оказывает положение уровня центра свечения (см. гл. П). Так, меньшее расстояние уровня Ag-центра по сравнению с уровнем Си-центра от валентной зоны приводит к тому, что на кривой термовысвечивания ZnS-Ag-люминофора, полученного с плавнем на воздухе, имеется только два пика, тогда как у прокаленного в аналогичных условиях ZnS- u-лю-минофора к этим двум пикам добавляется третий, расположенный в области более высоких температур. Он исчезает у ZnS- u-фосф.оров с высокой концентрацией центров тушения и соответственно пониженной термической устойчивостью зеленой полосы излучения. [c.111]

Изложенная теория в ряде случаев может служить основой для объяснения изменений интенсивности люминесценции, происходящих под действием газообразных и жидких сред, с которыми крис-таллофосфор приводится в соприкосновение. Так, если искривление зон вызывает опустошение уровней центров свечения, лежащих в приповерхностном слое, и если толщина этого слоя составляет достаточно большую долю от общей толщины кристалла или диаметра зерна, то концентрация центров свечения, способных принять участие в люминесценции, может существенно уменьшиться. С другой стороны, опустошение уровней глубоких доноров может превратить их в центры тушения. В обоих случаях интенсивность люминесценции снизится. Кроме того, созданные адсорбированными молекулами поверхностные уровни непосредственно могут служить центрами безызлучательных переходов. Электроотрицательные молекулы ад-сорбата, связанные с поверхностью люминофора слабой связью и служащие потенциальными акцепторами, будут захватывать фотоэлектроны, попадающие при возбуждении в зону проводимости, с последующей рекомбинацией их с дырками, а молекулы, связанные прочной связью, будут захватывать дырки и удерживать их до подхода электронов. [c.140]

Розенсток и Шулман [94] рассмотрели различные теоретические модели тущения люминесценции и пришли к выводу о соответствии экспериментальных данных предположению о том, что вероятность тушения не зависит от расстояния между возбужденной молекулой и центром тушения. Это предположение сделано на основании уравнения [63]. Авторы определили минимальное расстояние, на которое мигрирует энергия возбуждения в кристалле антрацена перед люминесценцией, оно оказалось равным примерно [c.198]

Подробные исследования изменений в спектрах флуоресценции кристаллов различных аценов (нафталин, антрацен, тетрацен), полифенилов (дифенил, п-терфенил, п-квартерфенил) и флуорена при облучении Со были выполнены Шарном [95]. Полученные им результаты измерений ослабления спектра флуоресценции антрацена представлены на рис. 19. Шарн показал, что этот процесс в общем сходен с тем, который описывается приведенными выше уравнениями (62) и (63), но обнаружил в некоторых случаях различия в значениях Е1/ для различных максимумов спектра флуоресценции. Он предложил объяснение этого эффекта на основе теории экситонов и (или) центров тушения различной энергии. Альтернативным и более простым объяснением может быть отнесение этих различий за счет различий в спектрах поглощения и (или) в спектрах люминесценции повреж- [c.198]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология