Эволюция радиационных дефектов в чистых и легированных кристаллах йодида цезия тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ
Гудь, Ирина Зиновьевна
АВТОР
|
||||
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Львов
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1994
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.07
КОД ВАК РФ
|
||
|
РГ6 од
і! -яр іроі
ЛЬВІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. їв.ФРАНКА
На правах рукопису
ГУДЬ Ірина Зиновіївна
ЕВОЛЮЦІЯ РАДІАЦІЙНИХ'ДЕФЕКТІВ В ЧИСГИХ ТА ЛЕШВАГОК КРИСТАЛАХ Й0ДЭДУ ЦЕЗІЮ
01.04.07 - фізика твердого тіла .
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-иатеиаТичних наук
Львів - 1994
Робота виконана на кафедрі фізики напівпровідників Львівського державного університету ім. їв.франка
Наукові керівники: - доктор фізико-математичних наук, професор Шаль Микола Олексійовичі
- кандидат фізико-математичних наук, доцент Павлик Богдан Васильович
Офіційні опоненти: - доктор фізико-математичних наук, професор Охріменко Борис Андрійович
- кандидат фізико-математичних наук, доцент Чорній Зеновій Павлович
Провідна організація - Інститут монокристалів АН України,, м. Харків
Захист відбудеться ”4 " 1994 р. о /У^^год.
на засіданні спеціалізованої ради Д 060.26.05 при Львівському державному університеті ім, їв.Франка за адресою: 290005, м, Львів, вул. Кирила і Мефодія, Ва /Велика фізична аудиторія/.
З дисертацією можна ознайомитись в науковій бібліотеці Львівського державного університету ім. І в.франка /м. Львів, вул. Драгоманова, 5/. .
Автореферат розісланий
Вчений секретар спеціалізованої ради, . дохтор фізико-матеиатичних наук,.
професор "
А.Є.Носенко
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Вивчення реальної структури кристалів залишається однією з головних проблем фізики твердого тіла. Розв"я-зання завдань, поставлених розвитком сучасної техніки та технології, вимагають глибокого розуміння фізичних процесів, що відбуваються у кристалах в різних умовах їх використання. Зростаючі вимоги до властивостей конструкційних матеріалів, котрі експлуатуються в полях іонізуючого випромінювання ставлять задачі повнішого вивчення об'ємних та поверхневих властивостей діелектриків.
Механізми багатьох реакцій, які мали вирішальне значення для розробки методів підвищення радіаційної стійкості матеріалів, були змодельовані на лужногалоїдних кристалах /ЛГК/. Це пов"язано із поєднанням в них простоти структури і хімічного зв"язку між частинками, добре вивченими електрофізичними, хімічними та оптичними властивостями, можливістю введення широкого спектру домішок.
З точки зору практичного використання особлива.зацікавленість виявляється до монокристалів галогенідів цезію, зокрема CsJ . Він е одним із найінформаційніших модельних ">б"ектів для вивчення фундаментальних процесів взаємодії іонізуючого випромінювання з твердим тілом. Висока радіаційна стійкість йодиду цезію зумовлює його використання в елементах пам"яті та сцинтиляційних детекторах,'як вихідний матеріал в лазерній оптиці та дозиметрії. У зв"язку з цим є актуальним детальне вивчення радіаційного дефектоутворення в даних монокгисталах під дією різних видів випромінювання, вплив домішок на ефективність дефектоутворення та кінетику релаксаційних ііро-цесів. Успілне розв"язання цього завдання вимагає застосування комплексного підходу, який полягає у використанні кількох ззавмодопов-нюючих методик. •
Метою даної роботи б^ло дослідження'особливостей впливу аніонних /а саме, СО?' ЇЬО* / та катіонних / Ва,* та С<£ / домішок на еволюцію дефектів, їх взаємодію та ефективність радіаційно-сти-мульованого дефектоутворення в монокристалах йодистого цезію.
Для досягнення поставленої, мети були розв"язані такі завдання: . ‘
- спроектована та виготовлена установка,' яка дозволяє досліджувати дію світла та радіаційного опромінення на кристали в процесі вимірювання струмів термостимульованої деполяризації /ЇСД/; .
- вирощені монокристали СвЗ /чисті та леговані домішками/ за і!єтодеуіі Кіропулоса ДІК/ та Стокбаргера /МС/;
- дослідязно вшнш доміиок па кінетику зніни спектрів ТСД ііонокристалів СзІ та єиісів екзоелектронів;
- використовуючи ыетоди ТСД та термостиуульованої екзоемісії /ТСЕЕ/, дослідхено взазаодію та перетворення дефектів у вихідних та опромінених монокристалах йодистого цезію;
- пораховані основні параметри кінетики релаксаційних процесів.
Ці завдання розв'язувались із застосуванням комплексного підходу, дкий дав можливість отримати повнішу та достовірнішу інформацію про процеси, що відбуваються в монокристалах йодиду цезію під дісв зовніпніх факторів.
Робота виконувалась у відповідності до планів науково-дослідних робіт Львівського дерауніверситету ім, Ів,Франка, ідо проводились згідно наказу Мінвузу СРСР від 5.03.1986 р. Р 170, постанови Президії АН'УРСР Р 474 від 27.12.1985 р. /Р державної реєстрації 0Г66.0І258І6/ "Одерлати і дослідити напівпровідникові та діелектричні матеріали з підвищеною радіаційною стійкістю для створення ефективних детекторів іонізуючих випромінювань, запам'ятовуючих пристроїв і елементів лазерної оптики" та згідно наказу !.!інвузу УРСР Р 78 від 21.03.1991 р. "Вивчити фізичні процеси в монокристалах і тонка плівках іонних сполук при записі інформації електронним пучком". '
Наукова новизна. В роботі вперше:
- дослідаено особливості дипольної та об"ємно-зарядової поляризації і вплив на неї іонізуючого випромінювання в монокристалах
CsJ-C0i(S0J і СвІ-Ва,, зроблено розрахунок параметрів кінетики релаксаційних процесів б даних кристалах;
- на основі аналізу результатів експериментальних досліджень ТСЕЕ та спектрів оптичного поглинання встановлено тотожність центрів забарвлення /ЦЗ/ з центрами екзоемісії, проведено ідентифікацію ЦЗ, які о емісійно-активними центрами /ЕАЦ/.
Практична цінність визначається актуальністю проблеми підвищення надійності та довговічності роботи приладів, в яких використовуються досліджувані кристали. Результати даної роботи дають можливість уникнути небажаних у практиці ефектів, пов'язаних із впли-
вои домі тюк та опромінення на електрофізичні властивості кристалів поле плити пошук способів підвищення радіаційної стійкості матеріалів. Вони можуть корисними також при виготовленні матеріалів для лазерної оптики та створення екзоемісійних дозиметрів. '
На захист виносяться наступні основні положення: .
. ї. Введення контрольованих домівок СбУ і 50%' в монокристали CsJ /МК/, що супроводжується Збільшенням концентрації и£ , сут" тсво підвищує їх екзоемісійну здатність та понижує радіаційну стійкість.
2. В £ -опромінених кристалах С$3~С03 /МК/ спостерігають-
ся процеси генерації та розриву диполів: до дози 10^ Гр - домінує процес генерації, а при збільшенні дози понад 10® Гр інтенсивно утворюються електронні центри забарвлення» '
3. Виникнення дипольної релаксації в монокристалах Сз]~В&
/МК/ пов'язане із реорієнтацією диполів типу ІТ~- В&е*. Високо-дозне /> 10^ Гр/ -опромінення кристалів Сві ~ Ьо. /МК/ приводить до розриву диполів„ ’
4. В монокристалах ЛІК/ та CsJ~COi /МК/ дія опромінення проявляється в утворенні емісійно-активних центрів та проходженні рекомбінаційної ТСЕЕ, в якій беруть участь діркові Н , Л/г ,
У} та - ЦЗ і електронні Р - *а М - ЦЗ. .
Апробація роботи. Матеріали дисертації доповідались на:
- У Всесоюзному симпозіумі з ФЕЕ, ВЕЕЕ, ВІБЕ /Рязань, І9ВЗ р./а
- ІУ Всесоюзному симпозіумі "Ехзоелектронна емісія та її застосування4 /Тбілісі, 1985 р./; .
- УІІ Всесоюзній конференції "Фізика вакуумного ультрафіолету і його взаємодія з речовиною" /Рига, 1986 р./;
- X Ювілейному Всесоюзному симпозіумі з механоемісії та меха7 нохімії твердого тіла /Ростов, 1986 р./; .
- XX Всесоюзній конференції з емісійної електроніки /Київ,
1987. р./?
- УГГ Всесоюзній конференції з радіаційної фізики та хімії
неорганічних матеріалів /Рига, 1989 р./; .
- Всесоюзному симпозіумі "Емісія поверхні напівпровідників,
в тому числі екзоемісія* /Львів, 1989 р./; .
- Семінарі молодих вчених /Львів, 1990 р./; . ’
- Семінарі "Підвищення ефективності та якості ел. ктронно-про-мекэЕИХ приладів і пристроїв і їх застосування в народному госпо-
- б -
дарстві" /Київ, 1991 р./.
Публікації та внесок автора. Основні результати дисєртації опубліковані у 18 працях. В цих працях автору належать результати і висновки, опубліковані в дисертації та авторефераті. Основні експерименти здійснені автором особисто.
Структура та об"ем роботи. Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів та висновків, викладених на 143 сторінках, включаючи 33 малюнки, 2 таблиці і список літератури із 148 назв.
' ЗМІСТ РОБОТИ
■ У вступі обгрунтовано актуальність роботи, сформульовані мета та завдання роботи, основні положення, що виносяться на захист, вказані наукова новизна і практична цінність, викладена структура дисертації і короткий зміст розділів.
' У першому розділі - оглядовому - зроблено детальний огляд літератури, що стосується структурних особливостей галогенідів цезію та впливу на них зовнішніх факторів, впливу домішок на процеси радіаційного дефектоутворення. Дана загальна характеристика методів ТСД і ТСЕЕ, проаналізовані їх переваги та недоліки.при дослідженні електрично-активних дефектів. Виявлені дискусійні питання та проблеми, сформульовані завдання для наступних досліджень.
На початку огляду проаналізовані роботи присвячені механізмам утворення дефектів в лужно-галоїдних кристалах та вивченню радіаційного дефектоутворення в галогенідах цезію. Існуючі.дані свідчать про підвищену радіаційну стійкість йодиду цезію порівняно із інтими ЛГК. Кристали CsJ забарвлюються при високоїнтенсивному опроміненні, коли проходження рекомбінаційних процесів Р~Н пар .починав перекриватись проходженням процесів їх агрегатизації. Еволюція дефектів та кінетика їх накопичення суттєво залежать від наявності біографічних дефектів, температури та дози опромінення кристалів, а також від типу та концентрації введених домішок.
Проведено огляд робіт присвячених дослідженню термостииульо-ваних релаксаційних процесів в іонних кристалах. Аналіз інформаційних можливостей і областей застосування релаксаційних методів дослідження діелектрика свідчить про ряд переваг методів ТСД та ТСЕЕ порівняно із інзкми методами термоахтиваційної спектроскопії. Про-
аналізовано ряд робіт присвячених вивченню впливу аніонних та катіонних домішок на дефектоутворення в ЛГК із застосуванням методу ТСД. Зазначено, що утворення складних центрів забарвлення суттєво впливав на радіаційні т& сцинтиляційні властивості матеріалів і о основною причиною фотохімічної та радіаційної забарвлюваності легованих і логенідів цезію. ' ‘
• Розглянено такоя роботи з екзоелектронної емісійної спектроскопії приповерхневих радіаційних дефектів. Підкреслено взаємозв'язок ТСЕЕ із утворенням та міграцією радіаційних дефектів в ЛГК.
На основі аналізу літературних даних наприкінці огляду зроблені висновки і сформульовані нерозв"г1-зані питання.
В другому розділі описані об"єкти та ексгеріментальні методики досліджень тераодеполяризаційних та емісійних властивостей кристалів, наведені основні формули проведених теороиічни.. розрахунків параметрів кінетики релаксаційних процесів. При дослідженні зразків застосовувався комплексний підхід, який полягав у використанні кількох взаємодоповнюючих методик. • ,
Для дослідження термодеполяризаційних властивостей кристалів розроблена оригінальна установка, яка де іволяє вивчати емісійні‘процеси, аналізувати термолюмінесценсію та забарвлення,, вплив радіаційного опромінення на параметри кристалів в процесі вимірювання струмів ТСД„ Основні вузли та блок-схема установки, конструкція кристалотрмача та методика вимірювання струмів ТСД детально описані у цьому розділі.* ■
Для вивчення екзоемісійних властивостей кристалів вами використовувалась установка [І]. Дослідження спектрів поглинання проводились на спектрофотометрі СФ-26. . . ’
Об"ектами к аз их досліджень служили досконалі кристали галогеніду цезію, чисті та леговані домішками /'CsJ , СзЗ'&й. , Св]~С& , CsJ-SOч /, в’їрощені за методами Кіропу.юса та Стокбар-гера за технологією, розробленою в нашій лабораторії. Кристали галогенідів цезію, вирощені за МІС із солі марки "ОСЧ", мшть невисокий вміст /~ 10”^ - І0“® ваг.%/ полівалентних катіонів та аніонів внаслідок їх росту на повітрі. В Монокристалах СїУ /!’С/ ці докіліки відсутні, однак в них на'1,5 *■ 2’порядки більша густина дефектів росту. Контрольовані катіонні' та аніонні дощата вводились в розплав підчас росту кристалів за МК. ■ . ■
Для УФ-опромінення кристалів використовувались лг.7пи ДЦС-20
І
та ДЦ/Д/-400. УФ-збудження зразків проводилось повним спектром /А « 180*350 нм/, а також при використанні фільтрів. Опромінення зразків £ -квантами здійснювалось джерелом Со /1,25 МеВ,
Р » 4500 Р/с/ різними дозами від 10^ до 5'ГО6 Гр.
. В цьому розділі проведений також короткий аналіз існуючих методів обробки даних ТСД, обгрунтовано вибір методу Гарлика-Гіб-сона для розрахунку параметрів кінетики за експериментальними кривими. Похибка даного методу не перевищує 2-3*. ,
В третьому розділі представлені результати експериментальних досліджень дефектної структури галогенідів цезію методами ТСД та ТСЕЕ. Методом ТСД виявлено виникнення дипольної релаксації в монокристалах CsJ , легованих домішками , СОз та За, * Проаналізовано процеси, що відбуваються в йодиді цезію при легуванні його домішками, вплив домішок на екзоемісійну здатність кристалів. Розраховані основні параметри кінетики даних релаксаційних процесів.
Дослідження монокристалів СвІ /МК/ та Сб] /МС/ методом ТСД засвідчили, що при кімнатній температурі в об"емі зразка під час деполяризації відбуваються релаксаційні процеси пов"язані із міграцією аніонних вакансій. Наявність навіть фонових кисневомісних домішок в кристалі Сз] /МК/ /зумовлена вирощуванням на повітрі/ суттєво змінює структуру спектрів ТСД, а також впливав на їх екзоздат-ність.
. Виникнення комплексних центрів іонів кисневомісних ДОМІШОК і молекулярних аніонів /МА/ в ЛГК негативно впливає на їх радіаційну стійкість, сцинтиляційні характеристики. Введення контрольованих аніонних домішок / СОз * $0* І в монокристали Св] супроводжувалось зростанням числа (Іл та виникнення домішково-вакансійних диполів /ДЕД/ типу Ц£ -МА, які були виявлені на спектрах ТСД. Показано, що в температурному інтервалі 80*210 К ротаційний рух ІТЛ довкола МА спричиняє виникнення в кристалах дипольної релаксації. При температурах > 210 К відбувається процес розриву ДВД, а при Т>270 К спостерігаються максимуми ТСД, зумовлені релаксацією просторового заряду. Розрахунок параметрів кінетики засвідчив, що процесу руйнування диполів передує процес міграції "вільних" Ц£ з енергією активації £а. 0,32 еВ.
Розрив ДДД супроводжується збільвенняа числа ІГа , які необхідні для утворення /"-ЦЗ. Присутні в монокристалі - С03 І БО* / ДРД типу СОі і ІІь~СОг виявлені методом ТСД, можуть служи-
ти заготовками ЦЗ, що є емісійно-активними центрами. Таким чином,
збільшення концентрації Ц£ приводить до підвищення концентрації ЕАЦ, тобто підвищення екзоемісійної здатності кристалів, відповідно, пониження їх радіаційної стійкості.
Виникнення дипольної релаксації, пов"язане із реорівнтацівю диполів типу ис -Всі, було зафіксоване для монокристалів CsJ /МК/, легованих барієм. Аналіз спектрів дипольної релаксації при зміню* ванні умов поляризації та розрахунок основних параметрів кінетики дали можливість їх_ ідентифікувати. Максимум, П0Б"язаний із релаксацією диполів Іїс ~Ва. , наявний при 7^» 170*180 К. Енергія активації процесу реоріентації диполів £а - 0,15 еВ, концентрація диполів П, -> /3*4/ • 10* см . Релаксація просторового заряду в монокристалах CsJ-Ba,/МК/ при температурах > 330 К, пов'язана із міграцією 1% -катіонних вакансія /£аш 0,62 еВ/.
Дослідження монокристалів Сбі'СОз /5£?^/ та СвЗ‘В& після попереднього загартування зразків підтвердили зроблені висновки, Зразки загартовувались після відпалу їх до температури 573*773 К /відпал ЗО хв./.
Основні параметри кінетики дипольної та об"емно-зарядової релаксації представлені у таблиці.
Таблиця І.
• * • Кристал: Т„0А\ ТП{- Тт„ /моль %/ І К І К І К • • • : с • > : ев £а„і » — • ев ; ГуЮ'1* с : с-1 1
СзІ- 05Св^СОі 203 105 190 о.і 0,15 3,6 0,28
Св] -0.05^50^ 203 - 200 - 0,17 3,7 0,26
CsJ-0.02Ba.Jt 203 175 200 0,15 - ■ 0,38 2,6
CsJ-Q5CsiC0} 373 289 410 0,32; 0,45 0,34 0,53 1.9
СИ-й(ШІа£Ц 373 270 400 0,32; 0,42 0,43 0,56 1.8 ■
CsJ-Q.02Ba.Ji 295 270 337 0,2 0,62 0,91 І,І
CsJ-0.5Cd.Jt 295 - 330 0.75 4 0.25
У четвертому розділі методами оптичної спектроскопії, ТСД та ТСЁЕ вивчено еволюцію дефектів та ефективність радіаційного дефек-тоутворення в монокристалах йодистого цезію в умовах дії зовнішніх
факторів. Проаналізовано зміни в структурі спектрів ТСД і ТСЕЕ монокристалів післі дії У- та електронного опромінення. Встановлено зв"язок центрів екзоемісії із ЦЗ, проведено ідентифікацію ЦЗ, які е емісійно-активними центрами.
Встановлено, що кристали CsJ /МК/ ефективно забарвлюються при поглинених дозах ^ -квантів 10^ Гр, а при дозі > 5*10^ Гр на поверхні ^ -опромінених зразків вже спостерігаються мозаїчні картини скупчень радіаційних дефектів. В той же час кристали CsJ'Bct, ефективно забарвлюються лише при збільшенні дози до 10® Гр. Введення домішок СОЇ і SOT , навпаки, стимулює ефективність утворення радіаційних дефектів. Причому» при дозах опромінення до ІО6 Гр домінує процес генерації диполів, а при дозах > 10s Гр - утворення F - ЦЗ та їх агрегатів. Тобто, під дією -квантів відбуваються процеси генерації чи розриву диполів, залежно під дози опромінення. Дані висновки підтвердили дослідження f -опромінених монокристалів CsJ-СОз методом ТСД /пал. І/. Встановлено, що зміна інтенсивності дипольного максимуму / Тщ *» 200 К/ в монокристалах CsJ- С03 УШ пов"язана із процесами генерації та розриву диполів типу tig, ~ СОз під дією -квантів. Одержано задовільну кореляцію даних результатів із результатами досліджень цих кристалів, отриманих методом ТСЕЕ. .
Мал. І. Спектои ТСД монокристалів СзЗ'СОі /МК/ опроміненихл- -квантами:
А,В,С,Д - ІСР; 5-Ю5; І 'А 5-Ю6 Гр - відповідно; 0 - неопромінений. .
При дослідженні процесів радіаційного дефвктоутворення в монокристалах CsJ встановлено, що на процеси дефвктоутворення впливав вид та доза опромінення. Поєднання досліджень легованих монокристалів та УФ-, Є’ і -опромінених дало можливість отримати повнішу картину еволюції дефектів.
Монокристали CsJ з кисневомісними домішками і навіть кристали CsJ /МК/ виявились чутливими до УФ-збудження. Дослідження монокристалів CsJ /МК/ та CsJ - СОл ЛІК/ після УФ-збудження засвідчили можливість утворення в них емісійно-активних центрів і проходження рекомбінаційної ТСЕЕ, в якій беруть участь діркові Н , V, . V, та V? -ЦЗ і електронні F та М -ЦЗ. Монокристали CsJ-CQ3№U характеризуються еицою,порівняно з CsJ /МК/, екзо-емісійною активністю, яка пропорційно залежить від концентрації введеної домішки. УФ-збудження викликав іонізацію домішкових електронних центрів, що супроводжується відходом Va. з наступним захопленням нею б" :
м —1 сої - u;j 4со; - и/е-)= F/tvej +со;, а)
М -10ію-lO'-irM = +0'f (2)
по в причиною зростання концентрації ЕАЦ. З другого боку, з оптичних досліджень відомо, що в області спектру 300-480 нм проявляється пирока смуга сімейства діркових Jz -центрів. Враховуючи вище сказана і існуючі механізми ТСЕЕ, наявність максимумів на спектрах ТСЕЕ можна пов"язати із рекомбі наці ями [V, F] - типу.
Таким чином, монокристали йодистого цезію, маючи в основі радіаційно-стійку матрицю, при легуванні молекулярними аніонами стають екзоемісійно активними і можуть представляти інтерес як матеріал, в якому інформація про дозу збудження реєструється за спектром ТСЕЕ або його екзосумою.
Ідентифікацію ЦЗ, які е емісійно-активними центрами і відповідають за наявність певного максимуму ТСЕЕ монокристалів CsJ /МК/ та CsJ-C03 /МК/ проведено після досліджень f -опромінених зразків. Спектри ТСЕЕ -опромінених монокристалів CsJ /МК/ свідчать про чітке розділення досліджуваних максимумів /мал. 2/. В діапазоні температур від 300 до 520 К спостерігаються чотири максимуми ТСЕЕ, пов'язані із різними типами рекомбінація: [H,F] -максимум при 310-320 К; IV* , F] - при 350-360 К; [VJtFj - при 400-420 К;
- іг -
Мал. 2. Спектри ТСЕЕ монокристалів СвІ/КК/^ після -спромінен-ня 'дозою 5’105 Гр /Топр.» 295 К/г '
а/^к І,2-І0'2А/и2;
б/ . т ?
/ « І%2*ИГ1А/иГі
^,- 2,5 кеВ.
. _ є" -* 5» Є’ ** 5 кб ;
Д /\ Є* — ІОИ г^_ е‘-го»б -
, Д е'—ед« в" -*30х&
» е -•АОі.»
пади п»вті« л С,щ*80»б , / V-,
І00 400 500 500 400 500 Т.К
максимум при 300-303 К, пов*язаний із термо іонізацією поверхневих електронних пасток, заповнених при збудженні.
Дослідження фоторуйнувадня встановили прямий звиязок процесів рекомбінаційного відпалу радіаційних ЦЗ і ТСЕЕ в монокристалах СзІ ті та С&І ~С0$ /МК/. Вони підтвердили тотожність • електронних ЦЗ та центрів екзоемісії.
Основний ефект впливу радіації на монокристали К/
полягав у відсутності смуги ТСД, поввязаної із Дипольно» релаксацією, ЩО ПОЯСНЮЄТЬСЯ розривом ДДД під дією опромінення. Наявність катіонних домішок За** та Ссі * в монокристалах У підвищує їх радіаційну стійкість, понижуючи при цьому екзоемісійцу здатність. Очевидно, що катіони В&** захоплюють збуджені оп|>оміненням , електрони, утворюючи активаторні електронні Ва. , Ви - ЦЗ і цим перешкоднахть утворенню Р - ЦЗ і їх ^комбінації із дірковими V -центрами. ■
' Основні результати та висновки .
1. Легування монокристалів £б'/ /!»К/ домі пікшій соГ і $ої супроводпуг.ться зростанням концентрації ^4 та утворенням ДВД типу ІІЛ -МА . При температурах 60 К Т И10 К мас місце ротаційний рух довкола МА , який спрччиняс виникнення максимумів дипольної релаксації. Релаксація просторового заряду, що спостерігас-ться при температурах > 270 К зумовлена міграцією ІТ^ з £ =0,32 еВ та дмсоціаціся ДЕЛ /£а= 0,45 еВ/. л
2. Введення катіонної домітай В а. в CsJ ДлК/ супроводжується зростанням концентрації ІГС та виникнення! ДВД типу ІІС - Всі' ,
з реоріентацією яких пов"язаіга наявність дипольної релаксації при Т = 170 * Г80 К. Міграція ІІС та дисоціація диполів Ис -Ви відбуваються при Т>330 К. ■
3. Еволюція та ефективність радіаційного дефектоутворення в монокристалах CsJ залежать тако.-к від типу та концентрації введених домішок:
- кристали Се І /мк/ ефективно забарвлюються при поглинених дозах £ -квантів 10® Гр та вице;
- кристали Св ]~ Ва(СсІ) володіють видою радіаційною стійкістю у порівнянні із Св У , ефективне забарвлення спостерігається в них при поглинених дозах -опромінення > 10® Гр;
- введення домішок сої та БОЇ .навпаки, стимулюс ефективність утворення РД: на початковій стадії опромінення домінує процес генерації диполів, а пои дозах > 10® Гр інтенсивно утворюються
Р - ЦЗ. ' '
4. Розрив ДВД в монокристалах CsJ' С03(Б0Л)І цо супроводжується збільшенням числа І/а , необхідних для утворення /Г-Ц3, приводить до підвищення концентрації емісійно-активних центрів. Тобто, введення аніонних домішок в монокристали йодистого цезію підвиїдуо їх екзоемісійну здатність, понижуючи при цьому радіаційну стійкість. Екзоемісійна здатні сть_ монокристалі в Сз СО^О^) пропорційно залежить від концентрації введеної домішки. ,
5. Показано, що в монокристалах Сэ! /)кК/ та СзІ'С(^/ик/ джерелом емітусчих електронів в діапазоні температур відпалу від 300 до 520 К е рекомбінації центрів типу [Н,Р],[\/а,Р],[Уі,Р] та
IV,м]. •
Оснорні результати опубліковані в наступних роботах:
І. Аитонив И,П,, Галий П.В., Гудь И.З., Цаль Н.А. Вторичная електронная эмиссия слоев твердых растворов на основе £$7 .-
В кн.» У Всесоюзн. симп. по Ф9Э,ВЭЗЭ,ВЙЭЭ. Тез. докл.- Рязань,
1983.- С. 82-63.
•2. Галий П.В., Г>дь И.З,, Цаль И.А. Вторично-эмиссионная эффективность диэлектрических эмиттеров в диапазоне средних энергий возбуждапцих электронов // УФЖ.-І984.-Т. 29.-№ 2.- С. 265-271.
3. Галий П.В., Гудь И.З., Цаль Н.А. Расчет параметров кинетики процесса термостимулированной эмиссии кристаллов СзВг-С(І В кн.: ІУ Всесоюзн. симп.: "Экзоэлектронная эмиссия и ее применение". Тез. докл.- Тбилиси, 1985,- С. 26-27.
' 4. Галий П.В., Гудь И.З., Цаль Н.А. Расчет параметров кинети-
ки, процесса термостимулированной ,экзоэмиссии УФ-возбужденных кристаллов' Сз Вґ Ц Физ. электроника,- Львов: ЛГУ, І9Р6,- Вып. 33,-
- С. 112-117.
5. Галий П.В,, Цаль Н.А., Гудь И.З. Исследование термостиму-
лированных оелаксационных процессов б ВУФ-облученных кристаллах галоидов цезия методом ТСЭЭ.- В кн.: У1І Всесоюзн. конф.: іизика вакуумного ультрафиолета и его взаимодействие с веществом,- Рига, 1986,- С. 74. ’ .
6. Цаль Н.А., Струк Я.А., Гудь И.З., Дубельт С.ГІ. Последефор-мационная термостимулированная эмиссия электронов кристаллов М&С1.
- В кн.: X Юбилейный Всесоюзн. симп. по механоэмиссии и ыеханохимий тв. тела. Тез. докл.- Ростов, 1985.- С. 82.
7. Галий П.В., Гудь И.о., Цаль Н.А. Процессы обуславливающие ТСЭЭ галоидных соединений цезия при электронном и ультрафиолетовом облучении,- В кн.: XX Всесоюзн. кон#, по эмиссионной электронике. Тез. докл,- Киев, 1967.-Т. 2,- С. 225.
8. Струк Я.А., Гуць И.З., Дубельт С.П. Установка для исследования кинетики термоактивационных процессов // ®из. электроника.-Львов: ЛГУ, 1989,- Вып. 38,- С. 42-45.
9. Гудь И.З. Исследование структурных дефектов чистых и легированных кристаллов методом измерения токов ТСД,- УкрНІІНТІ, ДЕЛ 2945-Ук88, від 5.12.1988 р.- С. 137-139.
10. Гудь И.З., Струк Я.А., Павлык Б.В. Влияние структурных дефектов на радиационное окрашивание крк таллов Се/ .- В кн.: II . е-спубл. конф. по физике тв. тела. Тез. докл.- Ош, 1989,- С. 89.
II. Павлык Б.В., Гудь И.З., Струк Я.А. Радиационно-стимулиро-ванкые дефектообразования в кристаллах .- В кн.: УП Всесоюзн. кокф, по радиац. физике и химии неорган. материалов. Тез. докл,-
- Рига, 1989.- С. 303.
Г2. Галий П.В., Гудь И.З., Савчин В.П. Радиолиз галоидов цезия при облучении электронами средних энергий.- Там же.- Рига, 1989.-
- С. 154-155.
13. Галий П.В., Гудь И.З. Термостимулированная экзоэмиссионная спектроскопия примесей радиационно-возбужденных кристаллов иодида цезия,- В кн.: Эмиссия поверхности полупроводников, в том числе эк-зоэыиссия. Тез. докл.- Львов, 1989.- С. 80.
14. Гудь И.З., Павлык Б.В., Струк Я.А. Влияние иновалентных
примесей на процессы электрической релаксации в кристаллах йодистого цезия // УФЯ.-1990.-Т. 35.-Я? 3.- С. 362-364. •
15. Гудь И.З., Павлык Б.В. Влияние примесей на эффективность радиационного дефектообразования в кристаллах . - В кн.: Радиационная физика и химия тв. тела. Тез. докл.- Львов, 1990.- С. 26.
16. Гудь И.З., Матюхин В.А., Павлык Б.В. Эволюция дефектной структуш в монокристаллах галогенидов цезия.- В кн.: Повышение эффективности и качества электр.-луч. приборов и устройств и их применение в н.х. Тез. докл.- Киев, 1991,- С. 15. .
17. Гудь Я.З., Дубельт С.П., Струк Я,А., Павлык Б.В. Об эффективности радиационного дефектообразования в кристаллах CsJ II УФЖ.--1991.-Т. ’36.-Г 10,- С. 1529-1532.
18. Галий П.В,, 1Удь И.З., Ненчук Т.Н., Поплавский Е.П. Роль примесей в термостимулированной экзоэлектронной эмиссии радиационно-возбужденных ионных соединений // Изв, АН СССР, сер. физ.-1991.--Т. 55.-К? 12.- С. 2432-2436.
Цитована тература
I. Антонив П.П., Галий П.В., Дубов Ю.Г., Цаль Н.А. Установка для изучения вторичной электронной эмиссии диэлектрика // <8из. электрон.- Львов, 1979,- Вып. 18,- С. 127-131.