Оптические спектры микрокристаллических оксидов Al2 O3 и SiO2 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Кристаллическая структура А1203 и 5Ю2 г

1.2. Дефекты в структуре БЮ

1.3. Дефекты в структуре А

1.4. Оптические свойства Ъс?-примесей в решетке А120з

1.4.1. Элементы теории кристаллического поля

1.4.2. Оптические переходы за- -ионов

1.4.3. Люминесцентные свойства 3£/3-ионов

1.5. Влияние высокоэнергетцческих воздействий на оптиче- 32 ские свойства дефектов в^широкозонных материалах.

Глава 2. Методика оптической спектроскопии микрокристалличе- 37 ских оксидов

2.1. Техника эксперимента

2.2. Выбор объектов исследования

2.3. Погрешности измерения

Глава 3. Оптические спектры А120з 48 3.1 Светоиндуцированные изменения в спектрах фотолюминесценции в нанокристаллическом оксиде алюминия

3.2. Моделирование спектров фотолюминесценции нанокри- ^ сталлическом оксиде алюминия

3.2.1 Теоретическая модель

3.2.2 Расчет формы полосы перехода 2Е-»4А

3.3. Определение структуры нанокристаллического оксида алюминия методами ИК и КР спектроскопии

3.4. Влияние радиационного воздействия на фотолюминесценцию нанокристаллического оксида алюминия 72 3.5 Выводы

Глава 4. Оптические спектры различных модификаций БЮ

4.1. Исследование различных модификаций диоксида крем- 77 ния методами ИК и КР спектроскопии

4.2. Фотолюминесценция различных модификаций диоксида 83 кремния

4.3. Влияние радиационного воздействия на фотолюминесценцию различных модификаций диоксида кремния

4.4. Выводы

В последнее время можно отметить рост интереса исследователей к низкоразмерным системам: одномерным (квантовые проволоки) и нульмерным (квантовые точки). Прежде всего, это связано с тем, что характерные размеры данных материалов, лежащие в диапазоне от нескольких единиц до нескольких десятков нанометров, существенно сказываются на их термодинамических, механических и оптических свойствах.

Прогрессу в изучении особенностей физических свойств низкоразмерных твердотельных объектов, несомненно, способствует развитие методов получения подобных систем как в рамках традиционной для микроэлектроники технологии (электрохимическое травление, метод тонко регулируемой конденсации из газовой фазы), так и успех в создании новых технологических приемов (метод детонационного синтеза, золь-гель технология, воздействие сдвиговых деформаций в условиях квазигидростатического сжатия и другие).

В литературе последних лет особенно заметен интерес к изучению микрокристаллических оксидов, связанный с новыми возможностями использования данных материалов [1-3]. Одним из методов исследования микрокристаллических оксидов является анализ их оптических спектров излучения (комбинационное рассеяние света (КР), однофотонно и двухфо-тонно возбуждаемая люминесценция). В оптических спектрах наиболее ярко проявляются структурные особенности микрокристаллических материалов. Так, например, наблюдается сильная зависимость ширины запрещенной зоны, массы электрона и дырки от размера частиц, что сказывается на спектрах межзонного поглощения полупроводников.

Зависимость межзонного поглощения материала от размерности структуры теоретически рассмотрено в работе [4]. Предлагаемая авторами теория построена в рамках метода эффективной масст.:, т.е. в предположении, что все существенные длины велики по сравнению с постоянной решетки. Получены выражения для коэффициента поглощения света в трех предельных случаях: 1) радиус полупроводникового шара а меньше боровского радиуса электронов ае и дырок аи\ 2) ае «а« яЛ; 3) ае , «а. Показано, что в первых двух случаях коротковолновый сдвиг максимума в спектральной зависимости коэффициента поглощения пропорционален величине к2/теа2, где ше- масса электрона. Если же радиус шара а«аеи а/,, то сдвиг характеризуется полной массой экситона М=т е+ т }, и может быть оценен как Н2/Ма 2. \

В работе [5] исследовались силикатные стекла, в исходный состав которых были введены в концентрации порядка нескольких процентов соединения меди и хлора. Поскольку концентрации как металла, так и галогена превышали предел их растворимости в матрице, при высокотемпературном прогреве таких стекол происходит фазовый распад пересыщенного твердого раствора и флуктационное образование зародышей новой фазы. Согласно результатам исследования, вид спектров существенно зависит от размера микрокристалла. По мере уменьшения размера мик-% рокристалла происходит значительный сдвиг линий экситонного поглощения в коротковолновую область спектра и их уширение. Необходимо отметить, что линии экситонного поглощения наблюдаются в спектре вплоть до самых малых размеров микрокристаллов (-18 А).

Кроме того, низкие размеры кристаллов сказываются как на нелинейном поглощении, так и на нелинейных свойствах материала в целом. Так, согласно теоретическим оценкам, сделанным в работе [6], мнимая часть нелинейной восприимчивости, определяющая величину двухфотон-ного поглощения, может значительно превышать аналогичную величину для объемного полупроводника. Что и было продемонстрировано экспериментально в [7] на примере микрокрясталлов СйК. В частности, было обнаружено, что коэффициент двухфотонного поглощения микрокристаллов более чем на порядок больше соответствующего коэффициента для объемного, материала. В работе [8] приведены результаты исследования генерации отраженной второй гармоники, которые показали увеличение интенсивности отраженного сигнала на два порядка при уменьшении радиуса квантовых точек от 500 до 50 А.

В работе [8] проведены экспериментальные исследования спектров экситонного поглощения микрокристаллов С«С/, диспергированных в объеме прозрачной диэлектрической матрицы. Обнаружен значительный спектральный сдвиг линии экситонного поглощения.

Одним из интенсивно изучаемых в настоящее время материалов, обладающих низкоразмерной структурой, является пористый кремний [9].

В 1990 г. Кэнхем [10] обнаружил, что пористый кремний - материал, известный с середины 50-х годов и используемый для приготовления на его основе диэлектрика в интегральных схемах, - при фотовозбуждении сильно излучает в видимой области спектра.

Пористый кремний (ПК) получается при анодировании подложек из кристаллического кремния в растворах плавиковой кислоты и последующем химическом травлении в концентрированной Я/7 [11, 12]. Изменяя технологические условия приготовления образцов, можно изменять характерные размеры элементов микроструктуры, толщину пористого слоя (от нескольких единиц до сотен мкм). Следует отметить, что путем изменения диаметра квантовых нитей, можно получить излучение в видимой области спектра от красного до голубого.

Относительно недавно внимание ряда исследовательских коллективов было обращено на возможность создания и исследования сьойств и других пористых материалов [17-20].

Так, например, в работе [17] приводятся технология изготовления и результаты исследования пористого арсенида галлия. Авторами данной работы были исследованы спектры фотолюминесценции в видимой и инфракрасной областях спектра. Все образцы пористого ОоАб обладали широкой полосой фотолюминесценции в видимом диапазоне света, в которой можно было выделить 2 максимума - около 420 и 560 нм. По мнению авторов [17], видимая ФЛ пористых слоев СаАБ в значительной мере связана с излучением гидратированных оксидов галлия и мышьяка. При этом полоса инфракрасной люминесценции пористого ОоАб была сдвинута относительно кристаллического СаАя в длинноволновую область спектра и обладала большей шириной, что может быть связано со значительными флуктуациями краев зон в рог-ОаАь.

Высокий интерес различные исследователи проявляют и к порошкообразным материалам с нанокристаллической структурой.

Характерным материалом в данном случае является порошок нанок-ристаллического оксида алюминия [18].

Современное состояние физики низкоразмерных полупроводниковых структур позволяет обсудить также и прикладные аспекты, среди которых можно отметить возможность их использования в оптических информационных системах. Этому способствуют ярко выраженные нелинейные оптические свойства, а также важная для гибридных электрооптических устройств высокая чувствительность линейных и нелинейных оптических свойств к электрическому полю [19]. Кроме того, материалы, обладающие нанокристаллической структурой, интересны с точки зрения создания све-тоизлучающих приборов в видимом диапазоне света. Однако практическое применение данных материалов ограничивается их высокой чувствительностью к различным воздействиям.

Прл изучении нанокристаллических систем было обнаружено, что долговременное лазерное возбуждение образцов приводит во многих случаях к заметьым изменениям интенсивности фотолюминесценции (ФЛ). В частности, наблюдалось тушение ФЛ частиц СЖ в стеклянных матрицах, обусловленное фотохимической деградацией частиц [20].

В работе [21] установлено, что ФЛ образцов пористого кремния уменьшалась при облучении в вакууме. Однако при облучении на воздухе ФЛ возрастала более чем на порядок. При этом имел место голубой сдвиг спектра, достигавший 70 нм. Имеются и другие работы, в которых сообщается о чувствительности ПК к различным воздействиям [14, 22; 23].

Одной из первых была высказана идея о том, что наблюдаемое произвольное уменьшение интенсивности люминесценции связано с деградацией материала, вызванной фотостимулированным окислением ПК [24].

Как видно из вышесказанного, к началу работы над диссертацией несколько групп исследователей уже проявили значительный интерес к изучению проявления эффектов, связанных со структурными особенностями микрокристаллических материалов в оптических спектрах.

Целью настоящей работы являлось исследование методами оптической спектроскопии структуры и дефектов в микрокристаллических оксидах, выявление и изучение характеристик оптических спектров, связанных с особенностями структуры микрокристаллических объектов и их чувствительности к внешним воздействиям, анализ возможностей применения новых экспериментальных методик для исследования микро- и на-нокристаллических материалов.

В качестве объектов для исследования были выбраны нанокристал-лический оксид алюминия и различные модификации диоксида кремния. Выбор исследуемых микрокристаллических материалов обусловлен следующим:

1. Оптические свойства крупнокристаллических образцов диоксида кремния и оксида алюминия в настоящее время достаточно хорошо изучены. Это позволяет акцентировать внимание на изучении эффектов, непосредственно связанных с малыми размерами данных материалов.

2. Оксид кремния является одним из основных материалов современной электроники. Таким образом, полученные результаты могут иметь непосредственную практическую ценность.

3. Оптические свойства большинства исследованных микрокристалли-« ческих материалов являются малоизученными в силу того, что их получение стало возможным в последнее время.

В ходе выполнения работы проводилось:

1. Изучение оптических спектров различных модификаций диоксида кремния и нанокристаллического оксида алюминия.

2. Исследование влияния лазерного излучения на характеристики фотолюминесценции ультрадисперсных порошков оксида алюминия и различных модификаций диоксида кремния.

3. Исследование влияния радиационного воздействия на фотолюминесценцию микрокристаллических оксидов. При этом были решены следующее задачи:

1. Получены спектры фотолюминесценции нанокристаллического оксида алюминия.

2. Детально исследованы спектры фотолюминесценциии и проанализированы причины аномального уширения R-линии. Проведен модельный расчет формы спектральной линии фотолюминесценции R-линии нанокристаллического оксида алюминия.

3. Изучены спектры ИК-пропускания нанокристаллического оксида алюминия.

4. Исследованы спектры комбинационного рассеяния (КР) различных модификаций диоксида кремния.

5. Получены спектры фотолюминесценции различных модификаций диоксида кремния.

6. Проведен сравнительный анализ спектров ИК-отражения различных модификаций диоксида кремния.

7. Выявлены изменения в спектрах люминесценции после облучения ультрафиолетовым лазером и облучения Р-частицами.

Научная новизна

1. Впервые обнаружен значительный сдвиг полосы нанокристаллического АЬОз, связанной с наличием ионов Сг3+, при возбуждении в различные полосы поглощения. При этом происходит изменение формы асимметричной полосы в гауссову форму. Измерено время затухания люминесценции нанокристаллического А120з, которое составило 250 мкс.

2. Выполнено численное моделирование, которое показало, что происходит изменение параметра Хуанга-Рис при различном лазерном возбуждении. При возбуждении лазером на парах азота отмечено уменьшение интенсивности этой полосы, связанное с воздействием лазерного излучения на вещество.

3. Получены и проанализированы спектры комбинационного рассеяния нанокристаллического А1203, а также ИК-спектры пропускания указанных образцов. Исходя из этого, сделаны выводы о структуре данного материала.

4. Обнаружено увеличение интенсивности полосы, связанной с ионами хрома, при облучении Р-частицами в диапазоне доз от 0- 2x103 Гр. Отмечено уменьшение интенсивности полосы, связанной с Б-центрами, что, по- видимому, обусловлено разрушением их воздействием ультрафиолетового излучения лазера. ;

5. Обнаружены характерные отличия в спектральных кривых ИК-спектров отражения и комбинационного рассеяния света материалов на основе 8Юг, которые связаны с различиями в структуре этих объектов.

Практическая ценность работы

Результаты работы могут быть использованы при создании и применении микро- и нанокристаллических материалов, в частности при создании элементов трехмерной оптической памяти, волоконной оптике, дозиметрии, датировании геологических и археологических событий. %

Положения, выносимые на защиту

1. В спектрах фотолюминесценции нанокристаллического А120з при различных типах лазерного возбуждения обнаружен значительный сдвиг полосы, связанной с наличием ионов Сг3+, при возбуждении в различные полосы поглощения. При этом происходит изменение формы асимметричной полосы в гауссову форму. Время затухания фотолюминесценции нанокристаллического А1гОз составило 250 мкс.

2. Проведено численное моделирование R-линии в нанокристаллическом оксиде алюминия. Результаты моделирования объясняют существенные изменения в спектрах, обусловленные изменением параметра ХуангаРис при различном лазерном возбуждении. При возбуждении лазером на парах азота отмечено уменьшение интенсивности этой полосы, связанное с воздействием лазерного излучения на вещество.

3. Изучено влияние облучения ß-частицами и лазерного УФ воздействия на нанокристаллический AI2O3. Отмечено, что возрастает интенсивность полосы, связанной с ионами хрома, при облучении ß-частицами в диапазоне доз от 0- 2x103 Гр. Интенсивность полосы, связанной с F-центрами при облучении лазером на парах азота, уменьшается, что обусловлено разрушением их ультрафиолетовым облучением.

4. Характерные отличия наблюдаемых ИК-спектров отражения материалов на основе Si02 могут быть соотнесены с различиями в структуре. Получены значения размера среднего порядка из результатов расчета по положению бозонного пика, зарегистрированного в поляризованных спектрах KP плавленого кварца. Из анализа спектров комбинационного рассеяния и ИК-спектров пропускания нанокристаллического А120з сделаны выводы о структуре данного материала.

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались и обсуждались на международной конференции "Комбинационное рассеяние света -70 лет исследований" (Москва, 1998), на II международной конференции "Аморфные и микрокристаллические по!лупроводники" (Санкт-Петербург, 2000), на международной конференции "Оптика полупроводников" (Ульяновск, 2000), представлены на конференциях "Diamond 2000"-llth European Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes, Nitrides and Silicon Carbide (Porto, Portugal, 2000) и Second International Conference on Inorganic Materials (Santa Barbara, USA, 2000).

Личное участие автора. Основные теоретические положения разработаны совместно с научным руководителем Миковым С. Н. Постановка экспериментов,-разработка моделей, а также конкретные расчеты выполнены автором самостоятельно.

Публикации. Основные результаты исследований отражены в 7 печатных работах, список которых приведен в конце диссертации. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 110 страницах, содержит 29 рисунков, 3 таблицы, 150 наименований в списке цитированной литературы, состоит из введения, четырех глав, и выводов.

Основные результаты и выводы

1. Измерены спектры фотолюминесценции нанокристаллического А120з при различных типах лазерного возбуждения. Впервые обнаружен значительный сдвиг полосы, связанной с наличием ионов Сг3+, при возбуждении в различные полосы поглощения. При этом происходит изменение формы асимметричной полосы в гауссову форму. Измерено время затухания люминесценции нанокристаллического А1203, которое составило 250 мкс.

2. Результаты численного моделирования показывают изменение параметра Хуанга-Рис при различном лазерном возбуждении. При возбуждении лазером на парах азота отмечено уменьшение интенсивности этой полосы, связанное с воздействием лазерного излучения на вещество. Получены и проанализированы спектры комбинационного рассеяния нанокристаллического А120з, а также ИК-спектры пропускания указанных образцов. Исходя из этого, сделаны выводы о структуре данного материала.

3. Проведен анализ изменений в спектрах люминесценции после облучения ультрафиолетовым лазером и облучения Р-частицами. Обнаружено увеличение интенсивности полосы, связанной с ионами хрома, при облучении в диапазоне доз 0- 2х103Гр. Отмечено уменьшение интенсивности полосы, связанной с F-центрами, что, по- видимому, обусловлено разрушением их ультрафиолетовым облучением.

4. Изучены спектры комбинационного рассеяния силикагеля и плавленого кварца. Получены значения размера среднего порядка из результатов расчета по положению бозонного пика, зарегистрированном в поляризованных спектрах КР плавленого кварца.

5. Сравнительный анализ наблюдаемых ИК-спектров отражения материалов на основе Si02 показывает характерные отличия в спектральных кривых, которые соотнесены с различиями в структуре.

6. В красной области для разных образилв наблюдалась зависимость люминесценции от концентрации центров г.а немостиковом кислороде. Обнаружено резкое возрастание интенсивности этих полос после радиационного воздействия и проявление новых переходов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Bulyarskii S. V., Kozhevin А. Е., Mikov S. N., Prikhodko V. V. Anomalous R-line behaviour in nanocrystalline Al203:Cr3+ // Phys. Stat. Sol (a). 2000. V. 180. No. 2. P. 408-413.

2. Кожевин A. E., Миков С. H. Спектры фотолюминесценции нанокри-сталлического оксида алюминия // Ученые записки УлГУ сер. физ., 2000. Вып. 1(8) С. 70-73.

3. Горелик В. С., Кожевин А. Е., Миков С. Н., Соколовский В. Р. Спектры нитрита натрия субмикронных размеров // Сб. Комбинационное рассеяние - 70 лет исследований», Москва, ФИАН, 1998. С. 459-463.

4. Миков С. Н., Горелик B.C., Кожевин А. Е., Храмов А.Н Спектры комбинационного рассеяния света микрокристаллического Si02 // Ученые записки УлГУ, сер. физ., 2000. Вып. 2(9). С. 101-104.

5. Кожевин А. Е., Миков С. Н. Изменение спектров фотолюминесценции нанокристаллического оксида алюминия при различном лазерном возбуждении // Труды междунар. конф. «Оптика полупроводников - 2000», Ульяновск, 19-23 июня 2000. С. 114.

6. Кожевин А. Е., Миков С. Н. Особенности спектров фотолюминесценции микрокристалического оксида алюминия // Тезисы докладов II международной конференции "Аморфные и микрокристаллические полупроводники" Санкт-Петербург 3-5 июля 2000 г. С. 101.

7. Атажанов Ш. Р., Атажанова JI. В., Кожевин А. Е., Миков С. Н., Кос-тишко Б. М. Оптические спектры нано-SiC, выращенного на пористом кремнии // Труды междунар. конф. «Оптика полупроводников - 2000», Ульяновск, 19-23 июня 2000. С. 124.

1. Glinka Y. Two-photon-exited luminescence and defect formation in SiC^ nanoparticles induced by 6.4-eV ArF laser light 1. Phys. Rev. В., 2000. Vol. 62. No. 7. P. 4733-4743

2. Watanabe M., Juodkazis S., Sun H., Matsuo S., Mizawa H. Two-photon readout of three-dimensional memory in silica // Appl. Phys. Lett. 2000. Vol. 77. No. l.P. 13-15.

3. Watanabe M., Juodkazis S., Sun H., Matsuo S., Miwa M., Kaneko R. Transmission and photoluminescence images of dimensional memoru in vit-reus silica // Appl. Phys. Lett. 1999. Vol. 74. No 26. P. 3957-3959.

4. Екимов A.M., Онущенко А.А. Квантовый размерный эффект в оптических спектрах полупроводниковых микрокристаллов // ФТП, 1982, т. 16, №7, С. 1215-1219.

5. Эфрос Ал.Л., Эфрос A.JI. Межзонное поглощение света в полупроводниковом шаре // ФТП, 1982, Т.16, №7, С.1209-1214.

6. Banyai L., Ни Y. Z., Lindberg М., Koch S.W. Third-order optical nonline-arities in semiconductor microstructures // Phys. Rev. B, 1988, Vol. 38, No. 12, P. 8142-8153.

7. Бугаев A.A., Станкевич A.JI. Двухфотонное поглощение полупроводниковых микрокристаллов с размерным ограничением // ФТТ, 1992, Т.34, №5, С. 1613-1619.

8. Акципетров О.А., Никулин А.А., Елютин Л.В., Островская Е.А. Нелинейная оптика наноструктур. Университеты России. Физика твердофазных структур. С. 116-128.

9. Cullis A.G., Canham L.T., Calcot D.J. The structural and luminescence properties of porous silicon // J. Appl. Phys., 1997. Vol. 82, No. 3, P. 909-965.

10. Canham L.T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers // Appl. Phys. Lett., 1990, Vol. 57, P. 10461048.

11. Бреслер M. Б., Яссиевич И. H. Физические свойства и фотолюминесценция пористого кремния // ФТП, 1993, Т. 27, №5, С. 871-883.

12. Teschke О., Galembeck F., Goncalves M., Davanzo С. Photoluminescence spectrum redshifting of porous silicon by a polymeric carbon layer // Appl. Phys. Lett., 1994. Vol. 64, No. 26, P. 3590-3592.

13. Gardelis S., Rimmer J., Dawson P., Hamilton В., Kubiak R., Whall T., Parker E. Appl. Phys. Lett., 1991. Vol. 59, P. 2118.

14. Компан E.M., Шабанов И.Ю., Беклемышин В.И., Гонтарь В.М., Махо-нин И.И. О первичной люминесценции пористого кремния // ФТП, 1996. Т.30, №6, С. 1095-1103.

15. Андрианов А.В., Ковалев Д.И., Шуман В.Б., Ярошецский И.Д. Письма ЖЭТФ, 1992. Т.56, С. 242.

16. Sanders G.D., Chang Y.C. Theory of optical properties of quantum wires in porouse silicon // Phys. Rev. B, 1992-11, Vol. 45, P. 9202-9213.

17. Горячев Д.H., Сресели О.М. Фотолюминесценция пористого арсенида галия// ФТП, 1997. Т. 31, №11, С. 1383-1386.

18. Василевская Т. Н., Захарченя Р. И. Структура нанокристаллической у-модификации оксида алюминия, легированной катионами хрома (у-аьоз^г3 + ) по данным рассеяния рентеновских лучей под малыми и средними углами//ФТТ, 1996. Т. 38. № 10. С. 3129-3143.

19. Гапоненко С.Б. Оптические процессы в полупроводниковых нанокри-сталлитах (квантовых точках) // ФТП, 1996. Т. 30, №4, С. 577-619.

20. Yang Y., Chen Y., Lee Y., Liu L. // J.Appl.Phys., 1994, Vol. 76, P.3037 -3041.

21. Suemune I., Noguchi N., Yammanishi M. // Japan. J. Appl. Phys., 1992. Vol. 31, P. L494.

22. Образцов А.Н., Караванскич В.А., Окуши X., Ватанабе X. Поглощения света и фотолюминесценцию пористого кремния // ФТП, 1998. Т. 32, №8. С. 1001-1003.

23. Ельцов К.Н., Караванский В.А., Мартынов В.В. Модификация пористого кремния в сверхвысок: м вакууме и вклад нанокристаллитов графита в фотолюминесценцию // Письма в ЖЭТФ, 1996. Т. 63, № 2, С. 106-111.

24. Tishler М.А., Collins R.T., Stathis J.H., Tsang J.С. Luminescence degradation in porous silicon // Appl. Phys. Lett., 1992. Vol. 60, P. 639-641.

25. Вахидов Ш. А., Гасанов Э. M., Самойлович M. И., Яркулов У. Радиационные эффекты в кварце. Ташкент, Фан, 1975. 188 С.

26. Нараи-Сабо И. Неорганическая кристаллохимия. Будапешт. Издательство АН ВНР, 1969. 504 С.

27. Smith G. S, Alexander L. Е. Refinement of the atomic parameters of a-quartz// Acta Crystallogr., 1963. Vol.16. P. 462-471.

28. Прянишников В. П. Система кремнезема. Л., Стройиздат, 1971. 239 С.

29. Gossink R. G. The preparation of ultrapure glass for optical wave guides // In: Survey papers on 11 th Intern, congr. Glass. Prague, CVTS-Dum Techn., 1977. Vol.2. P. 112-157.

30. Андерсон Д. Ж. Структура металлических катализаторов. М. Мир. 1978 г. 205 С.

31. Revesz A.G. Chemical and structural aspects of the irradiation behavior of Si02 films on silicon // IEEE Trans, on Nucl. Sci., 1977. Vol.24. No.6. P. 2102-2107.

32. Sail C.T. Origin of interface states and oxide charges generated by ionizing radiation // IEEE Trans, on Nucl. Sci., 1976. Vol. 23. No 6. P. 1563-1568.

33. Devine R.A.B. Radiation induced structural changes in amorphous Si02:1. Point defects //Japan J. Appl. Phys. 1992. Vol. 31. No.l2B. P. 4411-4421.

34. Devine R.A.B. The structure of Si02, its defects and radiation hardness // IEEE Trans. Nucl. Sci., 1994. Vol. 41. No.3. P. 452-459.

35. Гриценко В.А. Строеьне и электронная структура аморфных диэлектриков в кремниевых МДП структурах. Новосибирск: Наука. 1993. 280 С.

36. Devine R.A.B. The structure of Si02, its defects and radiation hardness // IEEE Trans. Nucl. Sjl, 1994. Vol. 41. No. 3. P. 452-459.

37. Warren W.L., Shaneyfelt M.R., Fleetwood D.M., Schwank J.R., Winokur P.S., Devine R.A.B. Microscopic nature of border traps in MOS oxides // IEEE Trans, on Nucl. Sci., 1994. Vol. 41. No. 6. P.1817-1827.

38. Вавилов B.C., Киселёв В.Ф., Мукашев Б.Н. Дефекты в кремнии и на его поверхности. М. Наука. 1990. 216 С.

39. Gwyn C.W. Model for radiation-induced charge trapping and annealing in the oxide layer of MOS devices // J. Appl. Phys., 1969. Vol.40. No 12. P. 4886-4892.

40. Барабан А.П., Булавинов В.В., Коноров П.П. Электроника слоев Si02 на кремнии. Ленинград: Изд-во Ленинградского университета. 1988. 304 С.

41. Helms C.R., Poindexter Е.Н. The silicon-silicon-dioxide system: its microstructure and imperfections // Rep. Prog. Phys., 1994. Vol.57. P. 791&52.

42. Vanheusden K., Warren W.L., Devine R.A.B., Fleetwood D.M., Draper B.L., Schwank J.R. A non-volatile MOSFET memory device based on mobile protons in Si02 thin films // J. Non-Cryst. Sol., 1999. Vol. 254. P. 1-10.

43. McLean F.B. A framework for understanding radiation-induced interface states in Si02 MOS structures // IEEE Trans, on Nucl. Sci., 1980. Vol. 27. No. 6. P. 1651-1657.

44. Conley J.F., Lenahan P.M. Molecular hydrogen, E' center hole traps, and radiation induced interface traps in MOS devices // IEEE Trans, on Nucl. Sci., 1993. Vol. 40. No. 6. P. 1335-1340.

45. Kotomin E. A., Popov A. I. Radiation-induced point defects in simple oxides//Nucl. Instrum. andMeth. B. 1998. Vol.141 P. 1-15.

46. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. Пер. с англ. М., Наука, 1978. 792 С.

47. Кортов В. С., Сюрдо А. И., Шарафутдинов Ф. Ф. Термолюминесценция анионодефектного корунда при ультрафиолетовом лазерном и рентгеновском облучении //ЖТФ, 1997. Т. 67. №7. С.72-76.

48. Портнягин А. С. Кандидатская диссертация. Свердловск, 1989.

49. Stashans A., Kotomin Е., Galais J.-L. // Phys. Rev. В., 1994. Vol.49. No 21. P. 14854-14858.

50. Sugano S., Tanabe Y., and Kamimura H. Multiplets of transition metals in crystals. Academic Press, New York, 1970.

51. Берсукер И. Б. Электронное строение и свойства координационных соединений. JI.: "Химия", 1976. 352 С.

52. Берсукер И. Б., Полингер В. 3. Вибронные взаимодействия в молекулах и кристаллах. М., Наука, 1983. 336 С.

53. Грум-Гржимайло С.В., Пастернак Л.Б., Свиридова Р.К. Узкие полосы поглощения в спектрах кристаллов, содержащих хром. // Спектроскопия кристаллов. М., Наука, 1966.

54. Struve В. and Huber G. The effect of the crystal field strength on theoptical spectra of Cr3+ in gallium garnet laser crystals // Appl. Phys. B, 1985. Vol. 36. P. 195-201.

55. Файн В. M., Ханин Я. И. Квантовая радиофизика. М.: Советское радио, 1965.-608 С.

56. Зарипов М. М., Шамонин Ю. Я. Парамагнитный резонанс в синтетическом рубине // ЖЭТФ, 1956. Т. 30. Вып. 2. С. 291-295.

57. Low W. Absorption lines of Cr3+ in ruby // J. Chem. Phys., 1960. Vol.33. No. 4. P. 1162-1163.

58. Jloy В. "Оптические спектры твердых парамагнетиков"- в сб. "Лазеры" под ред. М. Е. Жаботинского и Т. А. Шмаонова М., ИЛ, 1963 470 С.

59. Liehr A. D., Ballhausen С. J. Intensities in inorganic complexes // Phys. Rev., 1957. Vol. 106. No. 6. P. 1161-1163.

60. ПерлинЮ. E. // ФТТ, 1968. T.10. Вып. 7. С. 1941-1949.

61. Шавлов A.B. "Тонкая структура спектра и особенности люминесценции ионов хрома в окиси алюминия и окиси магния" в сб. "Лазеры" под ред. М. Е. Жаботинского и Т. А. Шмаонова М., ИЛ, 1963 470 С.

62. Каплянский А. А., Мельников М. Б., Феофилов С. П. Распространение неравновесных терагерцовых фононов в плотной кристаллической керамике на основе а- А1203 // ФТТ, 1996. Т. 38. №5, С. 14341444.

63. Герловин И.Я., Толстой Н.А. Вероятности переходов из состояния 4Т2 в рубине // Спектроскопия кристаллов. М., Наука, 1975.

64. Букке Е.Е., Моргенштерн З.Л. Выход люминесценции рубина // Опт. и спектр., 1963. Т. 14. Вып. 5. С. 687-690.

65. Wittke J.P. Effect of elevated temperatures of the fluorescence and optical maser action of ruby//J. Appl. Phys., 1962. Vol. 33. No. 7. P. 2333-2335.

66. Перлин Ю.Е., Цукерблат Б.С. К теории температурного гашения люминесценции парамагнитных локальных центров ионных кристаллов // Изв. АН СССР, сер. физ., 1967. Т. 31. Вып. 12. С. 2007-2009.

67. Перлин Ю.П., Цукерблат Б.С., Розенфельд Ю.Б. О квантовом выходе люминесценции рубина на R-линии. В сб. Спектроскопия кристаллов. М„ Наука, 1970.

68. Валяшко Е.Г., Грум-Гржимайло С.В., Кутовой И.М. и др. Спектры кристаллов, содержащих ионы марганца. В сб. Спектроскопия кристаллов. М., Наука, 1966.

69. Geschwind S., Kisluk P., Klein P., et al. Sharp-line fluorescence, electron paramagnetic resonance, and thermoluminescence of Mn4+ in а-АЬОз // Phys. Rev., 1962. Vol. 126. No. 5. P. 1684-1686.

70. Ребане К.К. Теория колебательной структуры спектров примесных кристаллов // Спектроскопия кристаллов. М., Наука, 1966.

71. Деменков П. В., Плаксин О. А., Степанов В. А. и др. Кинетика люминесценции кварцевых стекол при облучении протонами // Письма в ЖТФ, 2000. Т. 26. Вып. 11, Q 57-61.

72. Syurdo A. I., Kortov V. S., Pustovarov V. A., Sharafutdinov F. F., Zinin E. I. SR-excited luminescence of corundum with native defects // Nucl. Instrum. and Meth. A, 1998. Vol. 405. P. 408-411.

73. Chen C., Pan H., Zhu D., Hu J., Li M. Cathodoluminescence and ion beam analysis of ion-implanted combinatorial materials libraries on thermally grown Si02 // Nucl. Instrum. and Meth. B, 1999. Vol. 159. P. 81-88.

74. Erfurt G., Krbetschek M. R., Trautmann Т., Stolz W. Radioluminescence (RL) behaviour of Al203:C-potential for dosimetric applications // Rad-diation Measurements, 2000. Vol.32. P. 735-739.

75. Huett G., I. Jaek I., Brodski L., Vasilchenko V. Optically stimulated luminescence characteristics of natural and doped quartz and alkali feldspars //Appl. Rad.and Isot., 1999 .Vol. 50. P.969-974.

76. Pooltonn N. R., Smith G. M., Riedi P. С., E Bulur et al. Luminescence sensitivity changes in natural quartz induced by high temperature annealing: a high frequency EPR and OSL study // J. Phys. D: Appl. Phys., 2000. Vol. 33. P. 1007-1017.

77. Барышников В. И., Колесникова Т.А., Дорохов С. В. Взаимодействие мощного рентгеновского излучения с кристаллами сапфира и материалами на основе кварца // ФТТ, 1997. Т. 39. № 2. С. 286-289.

78. Кортов В. С., Сюрдо А. И., Шарафутдинов Ф. Ф. Термолюминесценция анионодефектного корунда при ультрафиолетовом лазерном и рентгеновском облучении //ЖТФ, 1997. Т. 67. №7.

79. Botter-Jensen L. Agersnap Larsen N., Markey В. G., McKeever S. W. S. A1203:C as a sensitive OSL dosimeter for rapid assessment of environmental photon dose rates // Radiation Measurements, 1997. Vol.27. No 2. P. 295-298.

80. Андреев В. Д., Начальная Т. А., Гарбусенок Е.В. Особенности комбинационного рассеяния света в микропорошках алмаза //

81. Сверхтвердые материалы, 1993, №2, С.11-16. «

82. Горелик B.C., Миков С.Н., Иго А.В. Комбинационное рассеяние света малыми частицами алмазов в бромистом калии// Краткие сообщения по физике ФИАН, 1995, №11-12, С.20-25.

83. Higashi Shinaga Zeolite Humidity sensor // Sensor Technology, 1993, No. 6, P.3.

84. Патент №1650245. Способ получения композиционного порошка // Соколовский В.Р. МКИ В 01 J 13/02, 23 февраля 1993.

85. Межфазный катализ. Химия, катализаторы и применение: Пер. с англ. // Под ред. Ч.М.Старкса М.: Химия, 1991.

86. Gregg, S.J. and Sing, К. S. W., Adsorption, Surface Area and Porosity, 2nd Ed., New York 1982.

87. De Boer, J. H., Linsen, B. G., Van der Plas, Th.; Zondervan, G. J. J. Catalysis, 4, 1965. 469 P.

88. Рябцев Н.Г. Материалы квантовой электроники. М.: Сов. Радио, 1972. 384 С.

89. Каплянский А. А., Феофилов С. П., Захарченя Р. И. Оптическое исследование долгоживущих размерно-квантованных колебательных возбуждений в пористом оксиде алюминия // Оптика и спектроскопия,1995. Т. 79. № 5. С.709-717.

90. Компан Е.М., Шабанов И.Ю., Беклемышин В.И., Гонтарь В.М., Махонин И.И. О первичной люминесценции пористого кремния // ФТП,1996, Т.30, №6, С. 1095-1103.

91. Barnett В. and Englman R. Quantitative theory of luminescent centres in a configurational diagram model II. Results and their interpretation // J. Lumin. 1970. Vol. 3. P. 55-73.

92. Struck C. W. and Fonger W. H. Unified model of the temperature quenching of narrow-line and broad-band emissions // J. Lumin. 1975. Vol. 10. P. 1-30.

93. Englman R. and Barnett B. Quantitative theory of luminescent centres in a configurational diagram model I. Description of the method // J. Lumin. 1970. Vol. 3.P. 37-54.

94. Берсукер И. Б. Электронное строение и свойства координационных соединений. Л., "Химия", 1976. 352 С.

95. Yamaga M., Henderson В., and O'Donnell К. P. Line shape of the Cr3+ luminescence in garnet crystals // Pliys. Rev. B, 1992. Vol. 46 No. 6. P. 3273-3282.

96. Берсукер И. Б., Полингер В. 3. Вибронные взаимодействия в молекулах и кристаллах.-М.: Наука, 1983. 336 С.

97. Auzel F. // Luminescence of Inorganic Solids, ed. B. Di Bartolo. Plenum Press, New York, 1978. P. 67-113.

98. Bartram R. H., Stoneham A. M. On the luminescence and absence of luminescence of F-centers // Solid State Commun., 1975. Vol. 17. No. 12. P. 1593-1598.

99. Yamaga M., Henderson В., and O'Donnell K. P. Polarization spectroscopy of Cr3+ ions in laser host crystals. II. The broadband transitions // J. Lumin., 1990. Vol. 46. No. 6. P. 397-418.

100. Pryce M. H. L. // Phonon, ed. R. W. Stevenson. Oliver&Boyd, Edinburgh, 1966. P. 403-448.

101. Кристофель H. H. Теория примесных центров малых радиусов в ионных кристаллах. М., Наука, 1974.

102. Верлань А. Ф., Сизиков В. С. Методы решения интегральных уравнений с программами для ЭВМ. — К.: Наукова думка, 1978. 292 С.

103. Мо С., Yuan Z., Zhang L.,-Xie С. Infrared absorbtion spectra of nano-aluminia. //Nanostruct. Mater., 1993. Vol.2. No. LP. 47-54.

104. Уилкинсон Г.Р. Спектры комбинационного рассеяния ионных, ковалентных и металлических кристаллов. В кн.: Применение спектров комбинационного рассеяния Под ред. А.Андерсона. М., Мир, 1977, С.408-578.

105. Adams D. М. Vibrational spectra of small simmetric species and of single crystals. // Spectrrosc. prop, inorg. and organometal. Compounds. 1980.Vol.12. P. 205-206.

106. Золотарев 3. М., Морозов В. Н. Смирнова Е. В. Оптические постоянные прирезных и технических сред Справочник. JL: Химия. 1984, 215 С.

107. Миков С. Н., Иго А. В., Горелик В. С. Комбинационное рассеяние света в ми,<рокристаллах алмаза // Краткие сообщ. по физике ФИАН, 1994. №7-8. С.15-19.

108. Деменков П. В., Плаксин О. А., Степанов В. А. и др. Кинетика люминесценции кварцевых стекол при облучении протонами // Письма в ЖТФ, 2000. Т.26. Вып. 11. С. 57-61.

109. Evans В. Ubiquitos blue luminescence from undoped synthetic saphires // J. Lumin., 1994. Vol.60-61. P. 620-626.

110. Skuratov V. A. Luminescence of LiF and а-А1203 crystals under high density exsitation // Nucl. lustrum, and Meth. В., 1998. Vol.i46. P. 385-392.

111. Springis M., Kulis P., Veispals A., Tale I. Photo- and thermostimulated processes in а-А1203 // Radiation Measurements, 1995. Vol. 24. No. 4. P. 453-456.

112. Akselrod M.S., Lucas A. C., Polf J. C., McKeever S. W. S. Optically stimulated luminescence of A1203// Radiation Measurements, 1998. Vol. 29. No. 3-4. P. 391-399.

113. Flerov V. I., Flerov A. V., Flerov S. I. Photoinduced thermoluminescence in corundum // Radiation Measurements, 1996. Vol. 26. No. 2. P. 253-258.

114. Yasushi Aoki, Nguyen T. My, Shunaya Yamamoto, Naramoto Hiroshi Luminescence of sapphire and ruby induced by He and Ar ion irradiation // Nucl. Instrum. and Meth. B, 1996. Vol.114. P. 276-280.

115. Pokorny P., Ibara A. On the origin of the thermoluminescence of Al203:Cr, Ni // J.Phys. Condens. Matter., 1993. Vol. 5. P. 7387-7396.

116. Lee К. H., Crawford J. H.Jr. Luminescence of the F center in sapphir // Phys. Rev. В., 1979, Vol. 19, P. 3217-3221.

117. Summers G. P. Thermoluminescence in single crystals a-Al20311 Rad. Protect. Dosim., i ¿84. Vol. 8. P. 69-80.

118. Mcke'.ver S. W. S., Akselrod M. S., Markey B. G. Pulsed optically stimulated luminescence dosimetry using а-А120з:С // Rad. Protect. Dosim., 1996. Vol. 65. P. 267-272.

119. Pasquarello A., Car R. Identification of Raman Defect Lines as signatures of Ring Structures in Vitreous Silica//Phys. Rev. Lett., 1998. Vol.80. No. 23. P.5145-5147.

120. Uchino Т., Tokuda Y., Yoko T. Vibrational dynamics of defect modes in vitreous silica//Phys. Rev., 1998. Vol.58. No. 9. P.5322-5328.

121. Yoshikawa. M., Iwagami K., Morita N., Matsunobe Т., Ishida H. Characterization of fluorine-doped silicon dioxide film by Raman spectroscopy // Thin Solid Films, 1997. Vol.310, P. 167-170.

122. Силинь A. P., Трухин A. H. Точечные дефекты и элементарные возбуждения в кристаллическом и стеклообразном Si02. Рига, Зинатне, 1985, 244 С.

123. Galeener F. L, Mikkelsen J. С. Vibrational dynamics in 180 substituted vitreous Si02. Phys. Rev. В., 1981. Vol. 23. P. 5527-5533.

124. Малиновский В.К., Новиков В. Н., Суровцев Н. В., Шебанин А. П. Изучение аморфных состояний Si02 методом комбинационного рассеяния света // ФТТ, 2000. Т. 42. Вып. 1. С. 62-68.

125. Guillot В., Guissani Y. Boson Peak and High Frequency Modes in Amorphous Silica//Phys. Rev. Lett., 1997. V.78. No.12. P.2401-2404.

126. Kim K. Hyper-Raman Scattering Observation of the Boson Peak in Vitreus Silica//Phys. Rev. B, 1998. Vol.57, P.13072.

127. Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения, ч.2. М.: Мир, 1988.336 С.

128. Skuja L., Silin A. R. Optical properties and energetic structure of non-bridging oxygen centers in vitreous SiC2 // Phys. Status. Solidi A., 1979. Vol. 5. P.K11-K13.

129. Амосов А. В., Халилов В. X., Хотимченко В. С. Природа центров собственной люминесценции в кшрцевых стеклах // Журн. прикл. спектр., 1976, Т. 25. С. 817-822.

130. Jones С. Е., Embree D. Correlation of the 4.77-4.28 eV luminescence band in silicon dioxide with the oxygen vacancy. // J. Appl. Phys., 1976. Vol. 47. No. 12. P. 5365-5371.

131. Силинь A. P., Скуя JT.H., Лапенас А. А. Влияние нейтронного облучения на люминесценцию стеклообразного кремнезема.// В кн.: Физика и химия стеклообразующих систем. Рига, 1977, С.8-9.

132. Санаев Б., Икрамов Г. И., Усманова С. X. О природе люминесценции облученных нейтронами кварцевых стекол. // Физика и химия стекла, 1977, Т. 3.№4,С. 376-379.

133. Huntley D. J., Short М. A., and Dunphy К. Deep traps in quartz and their use for optical dating. // Can. J. Phys., 1996. Vol. 74. P. 81-91.

134. Primak W., Uphaus R. A. Past neutron induced luminescence in vitreus silica and quartz // J. Chem. Phys., 1958. Vol. 29. No. 4. P.972-973.

135. Kersten R. Th., Boroffka H. -Ion implantation into fused quartz for inte-%grated optical circuits // Optics Comm., 1976. Vol. 17. No. 1. P.l 19-123.

136. Kaiser P. Drawing-induced coloration in vitreous silica fibers // J. Optical. Soc. America, 1974. Vol. 64. No. 4. P. 475-481.

137. Гурьянов A. H., Гусовский Д. Д., Дианов Е. М. Радиационно-оптическая устойчивость стеклянных волоконных световодов с малыми потереми // Квантовая электроника, 1979. Т. 6. № 6. С. 1310-1319.

138. Силинь А. Р., Трухин А. Н., Скуя Л. Н. Приророда и особенности структуры центров люминесценции в Si02 . В кн. Тез. Докл. XXV совет. по люминесценции Львов. 1978, С. 200.

139. Стоухем А. М. Теория дефектов в твердых телах. В 2-х т. Пер. с англ. М., Мир, 1978. Т. 1. 569 С.

140. Skuja L. N., Trukhin A. N., Plaudis Luminescence in germanium-doped glassy Si02 //Phys. Status Solidi. A., 1984, Vol. 84. No. 2. P. K153-K157.

141. Силинь A. P., Скуя Jl. H., Люминесценция собственных дефектов в стеклообразном кремнеземе. В кн. Физика и химия стеклообразующих систем. Рига. 1980. С. 56-69.

142. Skuja L. N., Silin A. R. Decay time and polarization properties of luminescence centers in viteous silica // Phys. Status Solidi. A., 1978, Vol. 50. P. K149-K152.

143. Skuja L. N., Streletsky A. N., Pacovich A. B. A new intrinsic defect in amorphous Si02 : Twofold coordinated silicon // Solid State Comm., 1984. Vol. 50. No. 12. P. 1069-1072.

144. Skuja L., Tanimura K., Itoh N. Correlation between the radiation-induced intrinsic 4.8 eV optical absorption and 1.9 photoluminescence bands in glassy Si02 // J. Appl. Phys., 1996. Vol. 80. No. 6. P. 3518-31525.

145. Seol K., Fujimaki M., Ohki Y. Temperature dependence of the lifetime of 4.3-eV photoluminescence in oxygen-deficient amorphous Si02 // Phys. Rev., 1999. Vol. 59. No. 3. P. 1590-1593.

146. Волчек A.O., Гусаров А. И., Жевлаков А. П., Лещенко Д. О. Исследование спектров люминесценции силикатных стекол при воздействии лазерного УФ излучения // Оптика и спектроскопия, 1996, Т. 80, № 3, С. 439-446.

147. Skuja L. Optically active oxygen-deficiency-related centers in amorphous silicon dioxide // J. Non-Cryst. Solids, 1998. Vol. 239 P.16-48.1. РОССИЙСКАЯ* Ц^ЛЬОТЕГА'