Obtaining and studying the luminescent properties of zinc oxide synthesized in a stream of high-energy electrons

Bibliographic Details
Parent link:Вестник Карагандинского университета. Физика.— .— Караганда: КарГУ
№ 4 (116).— 2024.— С. 92-97
Main Author: Oleshko V. I. Vladimir Ivanovich
Other Authors: Zixuan Li
Summary:Title screen
For the first time, zinc oxide samples were obtained by a method based on irradiation of nominally pure zinc with a stream of high-energy electrons with an energy of 1.4 MeV and a power density of 7 kW/cm2 in at- mospheric air. The morphology of the synthesized substance was studied by transmission electron and optical microscopy. Particles of ultrafine zinc oxide in the form of needles were found at a distance (1‒3) cm from the irradiation zone, with average lengths and diameters of 150 and 10 nm, respectively. Ultrafine samples are characterized by the presence of a hexagonal wurtzite structure. By optical microscopy, ZnO whisker micro- structures with a diameter of ~ 1 μm and a length of 50‒100 μm were detected in the irradiation zone. The photoluminescence spectrum of all samples is represented by one narrow exciton band with a maximum at λ = 380 nm and a decay time of τ ˂ 13 ns in the absence of other bands due to intrinsic and impurity defects, which indicates the high crystalline perfection of the synthesized crystals
Впервые получены образцы оксида цинка методом, основанным на облучении номинально чистого цинка потоком высокоэнергетических электронов с энергией 1,4 МэВ и плотностью мощности 7 кВт/см2 в атмосферном воздухе. Морфология синтезированного вещества исследовалась методами просвечивающей электронной и оптической микроскопии. На расстоянии (1–3) см от зоны облучения обнаружены частицы ультрадисперсного оксида цинка в форме игл, средние значения длины и диаметров составляют 150 и 10 нм соответственно. Для ультрадисперсных образцов характерно наличие гексагональной вюрцит структуры. Методом оптической микроскопии в зоне облучения обнаружены вискерные микроструктуры ZnO диаметром ~ 1 мкм и длиной 50–100 мкм. Спектр фотолюминесценции всех образцов представлен одной узкой экситонной полосой с максимумом при λ=380 нм и временем затухания τ ˂ 13 нс при отсутствии других полос, обусловленных собственными и примесными дефектами, что свидетельствует о высоком кристаллическом совершенстве синтезированных кристаллов
Текстовый файл
Published: 2024
Subjects:
Online Access:https://doi.org/10.31489/2024ph4/92-97
Format: Electronic Book Chapter
KOHA link:https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=679408