Главная | Обратная связь

Оптические свойства кристаллов ZnSe:Cr

Исследования оптических свойств кристаллов ZnSe:Cr проводилось в [3]. На рис.1.1 представлены спектры оптической плотности (D*) кристалла, легированного хромом при 1073К. Спектр поглощения хрома в кристаллах ZnSe:Cr локализован в сине-зеленой области длин волн. При температуре измерения 77 К выделяется основная линия поглощения на 2.766 эВ и две дополнительные – на 2.717 эВ и 2.406 эВ. При комнатной температуре спектр поглощения имеет единственную линию на 2.614 эВ. Таким образом, при повышении температуры от 77 до 293 К наблюдается смещение основной линии поглощения от 2.766 до 2.614 эВ. Величина

этого смещения (8∙10^-4эВ/K) соответствует температурному изменению ширины запрещенной зоны ZnSe. Полученный результат свидетельствует о том, что процессы поглощения в сине-зеленой области спектра осуществляются по схеме валентная зона - уровни хрома. Подтверждением этому является отсутствие электронной фотопроводимости при освещении кристаллов ZnSe:Cr сине-зеленым светом.

Было установлено, что исследуемые кристаллы ZnSe:Cr имеют характерный минимум пропускания в области 0.72 эВ (рис.1.2). Аналогичный результат получен ранее в [4].

Согласно [3] поглощение в ИК-области спектра обусловлено внутрицентровыми переходами ⁵Т₂®⁵Е между основным (⁵Т₂) и нижним возбужденным (⁵Е) состояниями иона Cr²⁺. В [2] было установлено соотношение между коэффициентом поглощения кристаллов ZnSe:Cr в области 0.72эВ и концентрацией примеси хрома:

, (2)

где коэффициент поглощения a имеет размерность см^-1, а концентрация хрома [Cr] – см^-3. Соотношение (2) использовано нами для оценки максимальной концентрации примеси хрома в исследуемых кристаллах. При этом коэффициент поглощения рассчитывался из соотношения

, (3)

где T – коэффициент пропускания света, - коэффициент отражения, n – показатель преломления, равный 2.45 при энергии квантов равной 0.72эВ, l – толщина поглощающего слоя.

При температуре диффузии 1173К и длительности 10 ч толщина поглощающего слоя хрома составила l»200мкм. Используя соотношения (2,3) и рис.1.2., была оценена максимальная концентрация примеси хрома в исследуемых кристаллах, которая составила 8∙10¹⁹см^-3 .