Дозові залежності фосфоресценції та релаксації струму провідності в кристалах ZnSe

В.Я. Дегода; Г.П. Подуст; В.Р. Савчук; Б.В. Кожушко; M.В. Бондар; О.В. Твердохлібова

doi:10.15330/pcss.25.4.811-815

Автор(и)

В.Я. Дегода Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Г.П. Подуст Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
В.Р. Савчук Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Б.В. Кожушко Інститут фізики Національної академії наук України, м. Київ, Україна
M.В. Бондар Інститут фізики Національної академії наук України, м. Київ, Україна
О.В. Твердохлібова Інститут фізики Національної академії наук України, м. Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.25.4.811-815

Ключові слова:

люмінесценція, провідність, фосфоресценція, релаксація струму провідності, рентгенівське збудження, кристали ZnSe

Анотація

При температурі збудження в процесах фосфоресценції та релаксації струму провідності приймають участь як мінімум три типи пасток (мілка, фосфоресцентна та глибока). Тому необхідно використовувати багатоцентрову модель кристалофосфору, для якої одержані теоретичні залежності інтенсивності фосфоресценції і релаксації струму провідності. Ці залежності враховують процеси повторної локалізації носіїв заряду на усі пастки. Рівень заповнення різних пасток залежить від інтенсивності збудження, а не тільки від загальної дози опромінення. Усі експериментальні залежності інтенсивності фосфоресценції і релаксації струму провідності для кристалів ZnSe (дози рентгенівського опромінення змінювались в межах чотирьох порядків) добре описуються одержаними теоретичними залежностями. Одержані одночасно дозові залежності фосфоресценції і релаксації струму провідності в різних зразках підтверджують, що час спустошення кожного типу пасток визначається не тільки імовірністю термічної делокалізації, а й співвідношенням концентрації цієї пастки до загальної концентрації більш глибоких пасток.

Посилання

V.Ya. Degoda, Kinetics of recombination luminescence and conductivity crystal phosphorus during photo- and X-ray excitation. Phoenix Publishing House, Kyiv, 437 (2021); [in Ukrainian], http://exp.phys.univ.kiev.ua/ua/Science/Degoda-book-U-2021.pdf.

V.Ya. Degoda, Y.P. Kogut, I.M. Moroz, F.A. Danevich, Long time phosphorescence in ZnMoO4 crystals, Journal of Luminescence. 181(1), 269 (2017); https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2016.09.003.

V. Ryzhikov, B. Grinyov, S. Galkin, N. Starzhinskiy, and I. Rybalka, Growing technology and luminescent characteristics of ZnSe doped crystals, Journal of Crystal Growth, 364, 111 (2013); https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2012.11.034.

N. Starzhinkiy B. Grinyov, I. Zenya, V. Ryzhikov, L. Gal'chinetskii and V. Silin, New trends in the development of AIIBVI-based scintillators. IEEE Trans. Nucl. Sci., 55, 1542 (2008); https://doi.org/10.1109/TNS.2008.921929.

K. Katrunov, V. Ryzhikov, V .Gavrilyuk, S. Naydenov, O. Lysetska, V. Litichevskyi, Optimum design calculations for detectors based on ZnSe(Те,О) scintillators, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research (A), 712(1), 126 (2013); https://doi.org/10.1016/j.nima.2013.01.065.

L.V. Atroshchenko, S.F. Burachas, L.P. Galchinetski, B.V. Grinev, V.D. Ryzhikov, N.G. Starzhinskii, Scintillation Crystals and Ionization Radiation Detectors on Their Base, (Naukova dumka, Kiev, 1998).

I. Dafnei, M. Fasoli, F. Ferroni et al., Low temperature scintillation in ZnSe crystals, IEEE Transactions on Nuclear Science, 57(3), 1470 (2010); https://doi.org/10.1109/TNS.2009.2035914.

K. Katrunov, V. Ryzhikov, V .Gavrilyuk, S. Naydenov, O. Lysetska, V. Litichevskyi, Optimum design calculations for detectors based on ZnSe(Те,О) scintillators, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research (A), 712(1), 126 (2013); https://doi.org/10.1016/j.nima.2013.01.065.

V.Ya. Degoda, N.Yu. Pavlova, G.P. Podust, A.O. Sofiienko, Spectral structure of the X-ray stimulated phosphorescence of monocrystalline ZnSe, Physica B: Condensed Matter. 465, 1 (2015); https://doi.org/10.1016/j.physb.2015.02.021.

A.A. Focsha, P.A. Gashin, V.D. Ryzhikov, N.G. Starzhinskiy, L.P. Gal'chinetskii, V.I. Silin, Properties of semiconductor scintillators and combined detectors of ionizing radiation based on ZnSe(Te,O)/pZnTe–nCdSe structures, Optical Materials, 19(1), 213 (2002); https://doi.org/10.1016/S0925-3467(01)00221-X.

T.V. Blank, Y.A. Gol’dberg, Mechanisms of current flow in metal-semiconductor ohmic contacts. Semiconductors, 41, 1263 (2007); https://doi.org/10.1134/S1063782607110012.

V.M. Koshkin, A.Ya. Dulfan, V.D. Ryzhikov, L.Р. Gal’chinetskii, N.G. Starzhinskiyet, Thermodynamics of isovalent tellurium substitution for selenium in ZnSe semiconductors, J. Functional materials. 8 (4), 708 (2001).

L.V. Atroschenko, L.P. Gal’chinetskii, S.N. Galkin, V.D. Ryzhikov, V.I. Silin, Structure defects and phase transition in telluriumdoped ZnSe crystals, J. Cryst. Grows. 197, 475 (1999).

M. Alizadeh, V.Ya. Degoda, The spectra of X-ray and photoluminescence of high-resistance crystals of ZnSe, Ukr. J. Phys, 63(6), 557 (2018); https://doi.org/10.15407/ujpe63.6.557.

V.Y. Degoda, G.P. Podust, I.Y. Doroshenko, N.Y. Pavlova, Phosphorescence and conduction current relaxation in ZnSe crystals. Optical Materials, 129, 112460 (2022); https://doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112460.

M.V. Bondar, V.Ya. Degoda, G.P. Podust, V.R. Savchuk, B.V. Kozhushko, XІX International Freik Conference Physics and Technology of Thin Films and Nanosystems Materials (Ed. by L.I. Nykyruy, R.O. Dzumedzey. Ivano-Frankivsk: Publisher Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, 2023), p. 125