Локальные возбуждения в зоне проводимости кристаллического ксенона

Abstract

Проведено комплексное экспериментальное исследование основных характеристик излучения кристаллического ксенона с Emax = 2 эВ (полоса А) в зависимости от температуры, концентрации примесей, совершенства структуры решетки и дозы облучения. Проведено сравнение параметров излучения этой полосы с аналогичными параметрами излучения свободных экситонов, локализованных дырок Xe₂⁺* и примесных центров Хе₂О*, полосы которых регистрировались параллельно. Проанализированы спектры фотовозбуждения полосы А и кривые затухания люминесценции во времени. Излучение с аналогичной структурой с Emax = 2,05 эВ обнаружено также в бинарных кристаллах Ar+Xe при высоких (~10%) концентрациях ксенона. Cделан вывод, что наблюдаемое излучение обусловлено собственными возбужденными состояниями молекулярного типа, локализованными в объеме кристалла и расположенными в зоне проводимости в области энергий вблизи 10 эВ.

A detailed experimental investigation of the basic characteristics of the radiation of crystalline xenon with Emax = 2 eV (A band) is performed as a function of temperature, impurity concentration, lattice perfection, and irradiation dose. The radiation parameters of this band are compared with the same parameters of the radiation of free excitons, localized holes Xe₂⁺* , and impurity centers Xe 2 O * , whose bands were recorded in parallel. The photoexcitation spectra of the A band and the time decay curves of luminescence are analyzed. Radiation with similar structure with E max =2.05 eV is also found in the binary crystals Ar+Xe with high (∼10%) xenon concentrations. It is concluded that the observed radiation is due to intrinsic molecular-type excited states of localized in the interior volume of the crystal and lyingnear 10 eV in the conduction band.

Проведено комплексне експериментальне дослідження основних характеристик випромінювання кристалічного ксенону з Emax = 2 еB (смуга А) у залежності від температури, концентрації домішок, досконалості структури ґратки і дози опромінення. Проведено порівняння параметрів цієї смуги з аналогічними параметрами випромінювання вільних eкситонiв, локалізованих дірок Xe₂⁺* і домішкових центрів Хе₂О*, смуги яких реєструвалися паралельно. Проаналізовано спектри фотозбудження смуги А і криві загасання люмінесценції в часі. Випромінювання з аналогічною структурою з Emax = 2,05 еВ виявлено також у бінарних кристалах Ar+Xe при високих (~10%) концентраціях ксенону. Зроблено висновок, що випромінювання, що спостерігається, обумовлено власними збудженими станами молекулярного типу, локалізованими в об ємі кристала і розташованими в зоні провідності в області енергій близько до 10 еВ.