Cinka oksīda luminiscentās īpašības

Abstract

Cinka oksīds ir plaši pētīts pusvadītājs ar lielu aizliegtās zonas platumu un lielu brīvo eksitonu saites enerģiju, tādejādi cinka oksīda eksitonu luminiscenci var novērot ne tikai pie zemas temperatūras, bet arī istabas temperatūrā. Savukārt ātrā eksitonu luminiscences dzišana nodrošina cinka oksīda potenciālu pielietojumu ātrdarbīgiem scintilatoriem. Darbā veikti trīs veidu cinka oksīdu pētījumi – monokristālisku, pulverveida un keramisku. Tika reģistrētas un salīdzinātas cinka oksīda luminiscentās īpašības, daļai paraugu pārbaudīta luminiscences spektru atkarība no temperatūras, luminiscences dzišana un paraugu homogenitāte. Apkopojot eksperimentālos rezultātus, novērtēts, kuri no pētītajiem materiāliem ir perspektīvākie scintilatoru izgatavošanai, tiek norādīts uz esošo materiālu priekšrocībām un trūkumiem

Zinc oxide is a widely studied semiconductor with a large band gap and high exciton binding energy, which allows for the observation of excitonic luminescence even at room temperature, not only at low temperatures. Moreover, rapid decaying excitonic luminescence provides a potential application for fast-operating scintillators. Three types of zinc oxide samples have been studied: single crystals, powders, and ceramics. The luminescent properties of zinc oxide were recorded and compared. The temperature dependency of luminescence spectra, the luminescence decay kinetics and homogeneity were examined for some of samples. The most promising materials for scintillators are determined based on experimental results, advantages and drawbacks of existing materials are pointed out.