zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-690Research ArticleСтатьиРОЛЬ ЛИТИЯ В ФОРМИРОВАНИИ ЭКСИТОННОЙ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ОКСИДА ЦИНКАROLE OF LITHIUM IN THE FORMATION OF EXCITON LUMINESCENCE OF ZINC OXIDEНикитенкоВ. А.NikitenkoV. A.

127994, Москва

Moscow, 127994

nikitenko100@mail.ruКокинС. М.KokinS. M.

127994, Москва

Moscow, 127994

СтоюхинС. Г.StoyukhinS. G.

127994, Москва

Moscow, 127994

МухинС. В.MukhinS. V.

127994, Москва

Moscow, 127994

Российский университет транспортаRussian University of Transport202030102020875714718Copyright © Никитенко В.А., Кокин С.М., Стоюхин С.Г., Мухин С.В., 20202020Никитенко В.А., Кокин С.М., Стоюхин С.Г., Мухин С.В.Nikitenko V.A., Kokin S.M., Stoyukhin S.G., Mukhin S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/690

Проведена развернутая интерпретация экситонных линий, обусловленных присутствием примеси лития в кристаллах ZnO (Т = 4.2 К): линии 368.5 нм — излучательная рекомбинация экситонов, связанных на нейтральных донорных состояниях Liix; линии 371.2 нм, вызванной этим же процессом, но протекающим одновременно с переходом донора в возбужденное состояние; линии 368.2 нм, возникающей при излучении экситонов, связанных на ионизованных состояниях Lii+ ; линии 369.7 нм — излучение экситонов, связанных на акцепторных комплексах вида (Zni + LiZn| ), (InZn+ LiZn| ), (Lii + LiZn| ), и т. д. Данные измерений позволяют рассчитать энергию ионизации мелких доноров Liix: Ed = 0.033 эВ. Разработан метод экситонной спектроскопии литиевых состояний, влияющих на оптические и электрофизические характеристики оксида цинка.

A detailed interpretation of exciton lines caused by the presence of a lithium impurity in ZnO crystals (T = 4.2 K) was carried out: the 368.5 nm line is caused by the radiative recombination of excitons bound on neutral donor states Liix; the 371.2 nm line is caused by the same process, but occurring simultaneously with the transition of the donor to the excited state; the 368.2 nm line occurs when excitons bound on ionized Lii+ states emit, and finally, line 369.7 nm is the emission of excitons bound on acceptor complexes of the form (Zni + LiZn| ), (InZn+ LiZn| ), (Lii + LiZn| ), etc. The measurement data also made it possible to calculate the ionization energy of shallow donors Liix:Ed = 0.033 eV. Thus, a method for exciton spectroscopy of lithium states affecting the optical and electrophysical characteristics of zinc oxide has been developed.

оксид цинкалюминесценцияэкситонмонокристаллzinc oxideluminescenceexcitonsingle crystalsReferencesH. Morkoc, Ü. Özgur. Zinc oxide: Fundamentals, Materials and Device Technology, Wiley-VCH (2009)H. Morkoc, Ü. Özgur. Zinc oxide: Fundamentals, Materials and Device Technology, Wiley-VCH (2009)Е. Н. Будилова, В. А. Никитенко, С. М. Кокин. Изв. РАН. Сер. физ., 79, № 2 (2015) 181—185 [E. N. Budilova, V. A. Nikitenko, S. M. Kokin. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 79, N 2 (2015) 160–164]Е. Н. Будилова, В. А. Никитенко, С. М. Кокин. Изв. РАН. Сер. физ., 79, № 2 (2015) 181—185 [E. N. Budilova, V. A. Nikitenko, S. M. Kokin. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 79, N 2 (2015) 160–164]В. А. Никитенко, С. В. Мухин, И. П. Кузьмина, В. Г. Галстян, С. Г. Стоюхин. Неорг. матер., 31, № 10 (1995) 1364—1366В. А. Никитенко, С. В. Мухин, И. П. Кузьмина, В. Г. Галстян, С. Г. Стоюхин. Неорг. матер., 31, № 10 (1995) 1364—1366И. П. Кузьмина, В. А. Никитенко. Окись цинка. Получение и оптические свойства, Москва, Наука (1984)И. П. Кузьмина, В. А. Никитенко. Окись цинка. Получение и оптические свойства, Москва, Наука (1984)В. А. Никитенко. Журн. прикл. спектр., 57, № 5-6 (1992) 367—385 [V. A. Nikitenko. J. Appl. Spectr., 57 (1992) 783—798]В. А. Никитенко. Журн. прикл. спектр., 57, № 5-6 (1992) 367—385 [V. A. Nikitenko. J. Appl. Spectr., 57 (1992) 783—798]С. Ф. Савихин, А. М. Фрейберг, В. В. Травников. Письма в ЖЭТФ, 50, № 3 (1989) 113—116С. Ф. Савихин, А. М. Фрейберг, В. В. Травников. Письма в ЖЭТФ, 50, № 3 (1989) 113—116Ü. Özgur, Ya. I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M. A. Reshchikov, S. Dogam, V. Avrutin, S. I. Chi, H. J. Morkos. J. Appl. Phys., 98, N 4 (2005) 1—103Ü. Özgur, Ya. I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M. A. Reshchikov, S. Dogam, V. Avrutin, S. I. Chi, H. J. Morkos. J. Appl. Phys., 98, N 4 (2005) 1—103B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straßburg, M. Dworzak, U. Haboeck, A. V. Rodina. Phys. Status Solidi B, 241, N 2 (2004) 231—260B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straßburg, M. Dworzak, U. Haboeck, A. V. Rodina. Phys. Status Solidi B, 241, N 2 (2004) 231—260M. Zamfirescu, A. Kavokin, B. Gil, G. Malpuech, M. Kaliteevski. Phys. Rev. B, 65, N 16 (2002) 1205—1209M. Zamfirescu, A. Kavokin, B. Gil, G. Malpuech, M. Kaliteevski. Phys. Rev. B, 65, N 16 (2002) 1205—1209K. A. Chernenko, E. I. Gorokhova, S. B. Eronko, A. V. Sandulenko, I. D. Venevtsev, H. Wieczorek, P. A. Rodnyi. IEEE Transact. Nucl. Sci., 65, N 8 (2018) 2196—2202K. A. Chernenko, E. I. Gorokhova, S. B. Eronko, A. V. Sandulenko, I. D. Venevtsev, H. Wieczorek, P. A. Rodnyi. IEEE Transact. Nucl. Sci., 65, N 8 (2018) 2196—2202B. C. Hu, N. Zhang, C. Y. Ma. Appl. Phys. Lett., 115, 142103 (2019)B. C. Hu, N. Zhang, C. Y. Ma. Appl. Phys. Lett., 115, 142103 (2019)В. А. Никитенко, С. М. Кокин, С. Г. Стоюхин. Журн. прикл. спектр., 86, № 4 (2019) 505—509 [V. A. Nikitenko, S. M. Kokin, S. G. Stouyhin. J. Appl. Spectr., 86, N 4 (2019) 567–571]В. А. Никитенко, С. М. Кокин, С. Г. Стоюхин. Журн. прикл. спектр., 86, № 4 (2019) 505—509 [V. A. Nikitenko, S. M. Kokin, S. G. Stouyhin. J. Appl. Spectr., 86, N 4 (2019) 567–571]В. А. Никитенко, М. М. Малов, П. Г. Пасько, В. Д. Чёрный. Журн. прикл. спектр., 21, № 5 (1974) 835—839 [V. A. Nikitenko, M. M. Malov, P. G. Pas'ko, V. D. Chernyi. J. Appl. Spectr., 21 (1974) 1480—1484]В. А. Никитенко, М. М. Малов, П. Г. Пасько, В. Д. Чёрный. Журн. прикл. спектр., 21, № 5 (1974) 835—839 [V. A. Nikitenko, M. M. Malov, P. G. Pas'ko, V. D. Chernyi. J. Appl. Spectr., 21 (1974) 1480—1484]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.