γ-CuⅠ晶体生长和红光发射的抑制机理

摘要

以乙腈为溶剂、γ-CuⅠ粉末为原料,采用溶剂蒸发法,通过工艺优化,生长出了尺寸约为9mm×9mm×1mm的透明γ-CuⅠ闪烁晶体.卢瑟福背散射谱(RBS)实验结果表明,所生长的γ-CuⅠ晶体中铜和碘元素的比例分别为53.1和46.9 mol％.在生长溶剂中掺入适量碘可提高γ-CuⅠ晶体中碘的比重,所获得晶体中铜和碘元素的比例被调整为50.4和49.6 mol％.光致发光谱(PL)的结果表明,所生长的γ-Cu Ⅰ晶体存在有410 nm发射峰和720 nm附近的宽发射带,掺碘后720 nm的宽发射带得到了较大幅度的抑制,但同时也会在424和474 nm处出现两个相对较弱的发射峰；X射线激发发射谱(XEL)显示,所生长的CuⅠ晶体存在有435 nm发射峰和720 nm附近的宽发射带,掺碘后720 nm的宽发射带得到了较大抑制.综合掺碘前后γ-CuⅠ晶体的发射光谱可以发现:碘元素有助于抑制γ-CuⅠ晶体的红光发射,其原因来自于碘元素的体掺杂造成晶体中碘空位的减少,而非由晶体表面的吸附碘.