Релаксационный и рекомбинационный каналы формирования излучающих состояний в кристаллическом неоне; свидетельства автолокализации электронов

Abstract

Исследована зависимость распределения интенсивности в полосах люминесценции в вакуумной ультрафиолетовой и видимой областях от температуры кристаллов неона. Измерения вьполнены методом катодолюминесцентной спектроскопии при стационарном возбуждении и дополнены наблюдениями затуха­ння люминесценции на чистых кристаллах с совершенной структурой, образцах, содержащих дефекты, и в твердых растворах с электроотрицательной (кислород) и электроположительной (ксенон) примесями. Выяв­лен вклад рекомбинационноrо канала в формирование спектра автолокализованных состояний в твердом неоне. Показано, что этот канал является определяющим для заселення 3р(3р') излучающих центров и дает сравнительно слабый вклад в заселение нижайших Зs(Зs') - возбуждений. Эффективность рекомбинационного канала существенно зависит от температуры, резко возрастая при ее повышении. Анализ экспериментальных данных позволил сделать заключение о возможности самозахвата электронов в криокристаллах неона с образованием мелких автолокализованных состояний.

Досліджено залежність розподілу інтенсивності у смугах люмінесценції в вакуумній ультрафіолетовій та видимій областях від температури кристалів неону. Виміри виконано засобом катодолюмінесцентної спектроскопії при стаціонарному збудженні та доповнено спостереженнями загасання люмінесценції на чис­тих кристалах з досконалою структурою, у зразках, що містять дефекти, та у твердих розчинах з електронеrативними (кисень) та електропозитивними (ксенон) домішками. Виявлено вклад рекомбінацій­ноrо каналу у формування спектра автолокалізованих станів в твердому неоні. Показано, що цей канал є визначним для заселення 3р(3р') випромінюючих центрів і дає порівняно слабкий вклад у заселення найниж­чих 3s(Зs')-збуджень. Ефективність рекомбінаційноrо каналу істотно залежить від температури, різко зрос­таючи при її підвищенні. Аналіз експериментальних результатів дозволив зробити висновок про можливість самозахоплення електронів у кріокристалах неону з утворенням дрібних автолокалізованих станів.

The relation between the temperature and the intensity distribution in luminescence bands in VUV and VIS spectral regions of Ne crystals is investigated. The measurements are made by using cathodoluminescent spectroscopy with steady-state excitation and are supplemented by observations of luminescence decay in perfect pure crystals, in samples with defects, and in solid solutions with electronegative (oxygen) and electropositive (xenon) impurities. The contribution of the recombination channel to the formation of the spectrum of self-trapped states in solid neon is determined. It is shown that this channel plays a decisive role in the population of 3p(3p') luminescence centers and makes a relatively small contribution to the population of the lowermost 3s(3s') excitations. The recombination channel efficiency strongly depends on temperature, increasing abruptly with the temperature value. An analysis of experimental data leads to the conclusion on the possibility of electron self-trapping in Ne cryocrystals, followed by the formation of shallow self-trapped states.