Особливості фотолюмінесценції монокристалів тетрарної сполуки AgGaGeS 4

Abstract

Розвиток сфери комунікаційного зв’язку в області систем управління і новітніх технологій у різних галузях промисловості і виробництва зумовлює потребу одержання дешевих, анізотропних, кристалічних фоточутливих сполук із регульованими параметрами і широкими вікнами пропускання світла, які можуть бути перспективними матеріалами оптоелектроніки, нелінійної оптики тощо. Як показали проведені в останні роки наукові дослідження, до таких матеріалів відносяться деякі багато-компонентні сполуки. Завдяки низці фізичних властивостей особливо перспективними можуть виявитися халькогенідні фази, для яких аналогами є бінарні халькогеніди групи A II B VI . У роботі досліджено оптичні та фотоелектричні властивості маловивченої тетрарної монокристалічної сульфідної сполуки AgGaGeS 4. Показано, що халькогенідні матеріали даного типу є фоточутливими широкозонними (Eg ≈ 2,8 еВ при Т = 300 К) напівпровідниками, спектр люмінесценції яких лежить у видимій області електромагнітного випро-мінювання (λ m ≈ 700 – 735 нм). На основі дослідження температурної залежності інтенсивності випромінювання в максимумі спектрального розподілу фотолюмінесценції пропонується модель центрів випромінювання, за які при низьких температурах (Т ≈ 80–180 К) відповідальні донорно-акцепторні пари. Встановлено енергетичне положення в забороненій зоні сполуки компонент пари, висловлюється припущення щодо природи донора і акцептора, які входять у склад пари. При високих температурах (Т > 180 200 К) механізм випромінювання набуває характеру рекомбінаційної люмінесценції. ; The optical and photoelectric properties of the poorly studied quaternary monocrystalline compound AgGaGeS 4 have been investigated in the present work. It is shown that it belongs to a photosensitive wide-band (Eg ≈ 2,8 eV at T = 300 K) semiconductors with the luminescence in the visible region of electromagnetic spectrum (700–735 nm). From the study of the temperature dependence of the intensity maxima of radiation it has been ascertained, that donor -acceptor pairs are responsible for the emission centers at low temperatures (T ≈ 80 180 K). The energy position of the pair components has been determined and the hypothes about their nature has been made. At high temperatures (T > 180 200 K) the radiation mechanism acquires features of the recombination luminescence.