掺氧氯化钠晶体电注入着色及色心产生与转化机理

摘要

利用木室自制电注入装置，首次对掺氧氯化钠晶体成功电注入着色，在着色晶体中产生大量色心。对着色晶体进行系统光谱测量及分析，并对其中一些光谱进行合理解谱。对色心产生和转化进行解释。借助电流-时间曲线，对色心产生过程和机理作了进一步解释。根据验证实验结果，对本研究组提出的色心产生与转化机理作出进一步证实。 经点阴极电注入，在着色掺氧氯化钠晶体中产生大量V2m、V、O2-Va+复合体、F、R1、R2和M心。由于负离子杂质会阻碍第二碱阴极的形成，所以用传统电注入方法不可能将掺氧氯化钠晶体经点阴极电注入着色。本工作之所以能够成功主要得益于独特阳极阵列和恰当注入温度及电压，使V心首先在阳极附近晶体中产生。通过吸收光子，V心转化为F心，F心再进一步聚集形成R1、R2和M心，所以V心是电注入过程中的原型色心。为进一步证实这一观点，对本室近期研究过的氯化钠晶体、掺氢氧根氯化钠晶体、掺钾氯化钠晶体、氯化钾晶体和溴化钾晶体及本文所研究掺氧氯化钠晶体进行石墨点阴极电注入。因测得着色晶体吸收谱均有F带出现，表明这些晶体均已被成功着色。在对掺氧氯化钠晶体进行电注入着色过程中观测电流变化，根据记录数据绘出电流-时间曲线，并解释曲线中各区域形成机理及其与色心产生的密切关系。 经点阳极电注入，在着色掺氧氯化钠晶体中产生大量V和V2m心。给出电流-时间曲线，其中各电流区域形成机理与经点阴极电注入情况基本相同。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2本文工作

第二章 晶体色心理论基础

2.1晶体缺陷与色心形成

2.1.1肖特基(Schottky)缺陷和夫伦克尔(Frenkel)缺陷

2.1.2杂质缺陷

2.1.3化学计量失配缺陷

2.1.4位错

2.2晶体能带论与色心形成和消失

2.3碱卤晶体中各类色心

2.3.1俘获电子型色心

2.3.2俘获空穴型色心

2.3.3杂质色心

2.4色心晶体偏振吸收二色性

2.5色心激光性能

2.5.1 F心

2.5.2受替位杂质碱金属离子MA+扰动F心

2.5.3 F聚集型激光工作色心

第三章 研究方法

3.1引言

3.2电注入着色装置

3.2.1加热体

3.2.2着色室

3.2.3晶体载体

3.3研究细节

3.3.1钨点电极

3.3.2石墨点阴极

第四章 研究结果

4.1钨点电极

4.1.1钨点阴极

4.1.2钨点阳极

4.2石墨点阴极

4.2.1实验结果

4.2.2讨论

第五章 结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢