Влияние примесей на физико-химические свойства селенида цинка

курсовая работа

2.4.5 Влияние примеси кобальта на оптическое поглощение селенида цинка

При легировании кристаллов ZnSe примесью кобальта происходит сдвиг края поглощения в сторону меньших энергий от 2,76 эВ для нелегированных кристаллов, и вплоть до 2,33 эВ для легированных при 1273 К. Такой значительный сдвиг края поглощения (на 0,43 эВ) свидетельствует образовании твердого раствора Zn1-хCoxSe, имеющего более узкую ширину запрещенной зоны. [22]

В низкоэнергетической части ZnSe: Co2+ края поглощения, был обнаружен ряд слабых линий поглощения 2,36, 2,43 и 2,55 эВ (называемые L, M, N линиями). Та же серия была выявлена в ZnS: Co2+, спектры поглощения, которых были сдвинуты на 0,18-0,19 эВ в сторону более высоких энергий по сравнению с L, M, N линий в ZnSe: Co2+; в то же время, разница в значениях энергии, соответствующей ширины запрещенной зоны для кристаллов составляет около 0,8 эВ. Это говорит о том, что L, M, N линии в обоих кристаллах обусловлены внутрицентровыми переходами 4A2 (F) >2T1 (H) происходящих в ионе кобальта.

Оптическое поглощение ZnSe: Co2+ в ближней ИК-области характеризуется линиями 1,64, 1,71 и 1,77 эВ представленными на рисунке 13. Линия 1,64 эВ связана с 4A2 (F) >4T1 (P) переходом внутри иона кобальта. Другие две линии наблюдались впервые, возможно, они обусловлены переходами на расщепленное 4Т1 (Р) состояние иона кобальта в результате спин-орбитального взаимодействия. В средней инфракрасной области спектра, полосы поглощения наблюдаются в двух диапазонах, указанных обычно в качестве среды-1 и среды-2, максимумы этих полос, находятся в 0,83, 0,75 и 0,43 эВ. [21]

Рис. 13. Спектр оптического поглощения ZnSe: Co2+в ИК-области.

Две первые полосы соответствуют 4A2 (F) >4T1 (F) переходом в пределах иона кобальта, в то время как третий, к 4A2 (F) >4T2 (F) переходом между основным 4А2 (F) и ближайшим возбужденным 4T2 (F) состоянием иона кобальта. [19]

Делись добром ;)