ITMO
en/ en

ISSN: 1023-5086

en/

ISSN: 1023-5086

Научно-технический

Оптический журнал

Полнотекстовый перевод журнала на английский язык издаётся Optica Publishing Group (ранее OSA) под названием “Journal of Optical Technology“

Подача статьи Подать статью
Больше информации Назад

УДК: 644.2, 535.37

Управление оптическими свойствами люминофора Cd1–xZnxS, содержащего пары легирующих металлов на основе меди, серебра, марганца

Ссылка для цитирования:

Сергеева Н.М., Богданов С.П. Управление оптическими свойствами люминофора Cd1–xZnxS, содержащего пары легирующих металлов на основе меди, серебра, марганца // Оптический журнал. 2017. Т. 84. № 7. С. 70–79.

 

Sergeeva N.M., Bogdanov S.P. Controlling the optical properties of a Cd1−xZnxS phosphor that contains pairs of dopant metals based on copper, silver, and manganese [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2017. V. 84. № 7. P. 70–79.

Ссылка на англоязычную версию:

N. M. Sergeeva and S. P. Bogdanov, "Controlling the optical properties of a Cd1−xZnxS phosphor that contains pairs of dopant metals based on copper, silver, and manganese," Journal of Optical Technology. 84(7), 486-494 (2017). https://doi.org/10.1364/JOT.84.000486

Аннотация:

Исследованы структурные параметры, оптические и люминесцентные свойства люминофора Cd1–xZnxS — твердого раствора на основе сульфидов цинка и кадмия, содержащего одну из пар легирующих ионов: медь и серебро, марганец и серебро или марганец и медь. Синтез и одновременное с ним легирование люминофора проведены методом коллоидной химии. Показано, что легирование совместно двумя ионами вызывает снижение кристаллографической симметрии кубической решетки матричного твердого раствора. Наблюдается уширение спектра фотолюминесценции легированных твердых растворов в длинноволновую область излучения. Легирование люминофора медью в паре с серебром позволяет получить белую люминесценцию и увеличить интенсивность ее излучения в 2 раза на длине волны 500 нм по сравнению с нелегированным твердым раствором.

Ключевые слова:

коллоидный метод, белая люминесценция, марганец, медь, серебро, твердый раствор, искажение решетки

Благодарность:

Авторы выражают благодарность Н.М. Шмидт за внимание и критические замечания, Е.А. Константиновой за исследование легированного твердого раствора методом ЭПР, Е.М. Полниковой за искреннее стремление помочь.

Коды OCIS: 160.4760, 250.5230, 340.0340

Список источников:

1. Zhou Z., Shi J., Wu P., Guo L. Configuration dependence of the properties of Cd1–xZnxS solid solutions by first-principles calculations // Phys. Stat. Sol. (B). 2014. V. 251. Iss. 3. P. 655–660.
2. Zhou Z., Shi J., Wu P., Guo L. A first-principles investigation on microscopic atom distribution and configuration-averaged properties in Cd1–xZnxS solid solutions // Chem. Phys. Chem. 2014. V. 15. Iss. 14. P. 3125–3132.
3. Корсаков В.Г., Сычев М.М., Бахметьев В.В. Синтез и свойства нанодисперсных полупроводников A2B6 и нанолюминофоров. Обзор // Конденсированные среды и межфазные границы. 2012. Т. 14. № 1. С. 41–52.
4. Шахмалиева С.Ш. Синтез и физико-химические исследования электролюминесцентных материалов на основе сульфида цинка // Канд. дис. Ставрополь: Сев. Кав. ГТУ, 2001. 146 с.
5. Голота А.Ф., Ищенко В.М., Тищенко С.М. Новые электролюминофоры переменного поля на основе сульфида цинка, активированного медью и марганецем // Вестник Став. ГУ. 2009. № 63. С. 107–113.
6. Бахметьев В.В., Огурцов К.А., Сычев М.М., Котомин А.А., Душенок С.А., Козлов А.С., Gu Xu. Влияние ударно-волновой обработки сульфида цинка на свойства электролюминофора ZnS:Cu, Mn // ЖПХ. 2012. Т. 85. № 6. С. 849–855.
7. Karar N., Jayaswal M., Halder S.K., Chander H. Photoluminescence shifts in silver-doped nanocrystalline Cd1–xZnxS // J. Alloys Compd. 2007. V. 436. P. 61–64.
8. Sethi R., Kumar L., Sharma P.K, Pandey A. Tunable visible emission of Ag-doped CdZnS alloy quantum dots // NRL. 2009. V. 5(1). P. 96–102.
9. Zhang W., Zhou X., Zhong X. One-pot noninjection synthesis of Cu-doped Zn(x)Cd(1–x)S nanocrystals with emission color tunable over entire visible spectrum // J. Inorg. Chem. 2012. V. 51(6). P. 3579–3587.
10. Kubelka P., Munk F. Ein Beitrag zur Optik der Farbanstriche // Z. Techn. Phys. 1931. Bd. 12. S. 593–599.
11. Богданов С.П. Рентгеноструктурный анализ углеродистых материалов. СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2013. 26 с.
12. Scherrer P. Bestimmung der Grosse und inneren Struktur von Kolloidteilchen mittels Rontgenstrahlen // Nachr. Ges. Wiss. Gottingen. Math.-Phys. K1. 1918. Bd. 2. S. 98–100.
13. Ормонт Б.Ф. Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников: учеб. пособие для студ. техн. вузов / Под ред. Глазова В.М. М.: Высш. школа, 1982. 528 с.
14. Bogdanov S.P. Influence of boron impurities on the crystal structure of cubic nitride // Glass Physics and Chemistry. 2008. V. 34. № 2. P. 218–223.
Богданов С.П. Влияние примеси бора на кристаллическую структуру кубического нитрида бора // Физика и химия стекла. 2008. Т. 34. № 2. С. 281–288.
15. Wang L., Xu X, Yuan X. Preparation and photoluminescent properties of doped nanopartikles of ZnS by solid state reaction / J. Lumin. 2010. V. 130. P. 137–140.
16. Nelson J.B., Riley D.P. An experimental investigation of extrapolation methods in the derivation of accurate unit-cell dimensions of crystals // Proc. Phys. Soc. London. 1945. V. 57. Part 3. № 321. P. 160–177.
17. Ковба Л.М., Трунов В.К. Рентгенофазовый анализ. М.: МГУ, 1976. 232 с.
18. Константинова Е.А. ЭПР-спектроскопия неупорядоченных и низкоразмерных твердотельных структур. М.: МГУ, 2002. 74 с.
19. Lu X., Chen C., Husurianto S., and Koretsky M.D. Effect of chloride on the photoluminescence of ZnS:Mn thin films // J. Appl. Phys. 1999. V. 85. № 8. P. 4154–4159.
20. Власова М.В., Каказей Н.Г., Калинченко А.М., Литовченко А.С. Радиоспектроскопические свойства неорганических материалов. Киев: Наукова думка, 1987. 718 с.
21. Kripal R., Gupta A.K. EPR and optical studies of ZnS:Mn nanoparticles // J. CHL. 2010. V. 7. № 3. P. 203–209.
22. Peng W.Q., Cong G.W., Qu S.C., Wang Z.G. Synthesis and photoluminescence of ZnS:Cu nanoparticles // Opt. Mater. 2006. V. 29. P. 313–317.
23. Голубева Н.П., Лавров А.В., Фок М.В. О центрах люминесценции самоактивированного ZnS и ZnS-O,Cu // Тр. ФИАН. 1983. Т. 138. С. 157–165.
24. Голубева Н.П., Фок М.В. Связанная с кислородом люминесценция сульфида цинка, активированного медью и серебром // ЖПС. 1987. Т. 47. № 1. С. 35–40.
25. Громов Л.А. Исследование процесса формирования цинк-сульфидных люминофоров // Докт. дис. Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1973. 380 с.
26. Морозова Н.К., Каретников И.А., Блинов В.В., Гаврищук Е.М. Исследование центров люминесценции, обязанных присутствию меди и кислорода в ZnSe // ФТП. 2001. Т. 35. Вып. 1. С. 25–33.
27. Хоружий В.Д. Динамика спектров люминесценции кристаллофосфоров ZnS-Cu, ZnS-Ag в атомарном водороде // Изв. РАН. Сер. физ. 2008. Т. 72. № 7. С. 978–982.
28. Илюхина З.П. Приготовление кристаллов сульфида цинка и природа центров голубого свечения самоактивированного ZnS / В сб. науч. тр. ФИАН. Люминесценция и нелинейная оптика. Под ред. Скобельцина Д.В. М.: Наука, 1972. Т. 59. 296 с.
29. Буланый М.Ф., Полежаев Б.А., Прокофьев Т.А. О природе марганцевых центров свечения в монокристаллах сульфида цинка // ФТП. 1998. Т. 32. № 6. С. 673–675.
30. Чистякова Т.Б., Бахметьев В.В., Шляго Ю.И., Комаров П.И., Дембский А.А. Программный комплекс для автоматизированного расчета цветовых показателей люминофора // Материалы НПК, посвященной 182-й годовщине образования СПбГТИ (ТУ). 25–26 ноября 2010. СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2010. 75 с.