РОЛЬ ЛИТИЯ В ФОРМИРОВАНИИ ЭКСИТОННОЙ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ОКСИДА ЦИНКА

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 Li_i^x; 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 Li_i⁺ ; линии 369.7 нм — излучение экситонов, связанных на акцепторных комплексах вида (Zn_i ⁺ Li_Zn^| ), (In_Zn⁺ Li_Zn^| ), (Li_i ⁺ Li_Zn^| ), и т. д. Данные измерений позволяют рассчитать энергию ионизации мелких доноров Li_i^x: E_d = 0.033 эВ. Разработан метод экситонной спектроскопии литиевых состояний, влияющих на оптические и электрофизические характеристики оксида цинка.

оксид цинка, люминесценция, экситон, монокристалл

1. H. Morkoc, Ü. Özgur. Zinc oxide: Fundamentals, Materials and Device Technology, Wiley-VCH (2009)

2. 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]

3. В. А. Никитенко, С. В. Мухин, И. П. Кузьмина, В. Г. Галстян, С. Г. Стоюхин. Неорг. матер., 31, № 10 (1995) 1364—1366

4. И. П. Кузьмина, В. А. Никитенко. Окись цинка. Получение и оптические свойства, Москва, Наука (1984)

5. В. А. Никитенко. Журн. прикл. спектр., 57, № 5-6 (1992) 367—385 [V. A. Nikitenko. J. Appl. Spectr., 57 (1992) 783—798]

6. С. Ф. Савихин, А. М. Фрейберг, В. В. Травников. Письма в ЖЭТФ, 50, № 3 (1989) 113—116

7. Ü. 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—103

8. B. 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—260

9. M. Zamfirescu, A. Kavokin, B. Gil, G. Malpuech, M. Kaliteevski. Phys. Rev. B, 65, N 16 (2002) 1205—1209

10. K. 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—2202

11. B. C. Hu, N. Zhang, C. Y. Ma. Appl. Phys. Lett., 115, 142103 (2019)

12. 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]

13. 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]