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《天津大学》 2007年
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碘化钾多晶电注入着色及色心产生与转化机理

王娜  
【摘要】: 利用电注入着色技术,首次对掺氢氧根碘化钾多晶电注入着色,在着色多晶中产生大量色心。对着色多晶进行系统光谱测量和分析,提出色心产生和转化机理。借助测得的电流~时间曲线,对色心产生过程和机理进行更进一步解释。对溴化钾晶体进行不同剂量伽马射线辐照着色,并解释了色心产生和转化。 利用Mollwo-Ivey图,首次确定出碘化钾基质中OH~-离子和O_2~--Va~+色心室温吸收光谱位置。研究中发现,掺氢氧根碘化钾多晶中OH~-离子很不稳定,在室温及避光条件下逐渐转化成U和O_2~--Va~+色心。经细心观测,捕捉到OH~-离子向U和O_2~--Va~+色心转化过程。在适当热处理下,掺氢氧根碘化钾多晶中OH~-离子也可转化成U和O_2~--Va~+色心,且反向转化过程也被观测到。 用点阴极电注入,在掺氢氧根碘化钾多晶中产生大量U、O_2~--Va~+、Cu~+、Cu相关杂质、I_2~-、I_2、V、F、K、R_1和R_2色心。因掺氢氧根碘化钾多晶样品中含有大量OH~-离子,用传统电注入方法,不可能将掺氢氧根碘化钾多晶经点阴极电注入着色。是本实验装置的独特石墨颗粒阳极阵列,使得V色心首先在阳极附近多晶内产生。V色心吸收光子产生F色心,F色心聚集形成R1和R2色心。在电注入过程中记录电流~时间数据,并据此绘制出电流~时间关系曲线。经分析后推知,各区域电流皆由离子运动和卤离子与阳极阵列交换电子构成。给出电流~时间曲线中电流区域形成机理和色心产生与电流区域形成的密切关系。通过多次研究摸索出,在温度798 K、电压600 V、注入时间为45 min条件下着色效果最好。 用点阳极电注入,在掺氢氧根碘化钾多晶中产生大量U、V_2、V_3、Cu~+、Cu相关杂质和F色心。与用点阴极电注入情况类似,这里F色心也是V色心经光照转化而来。对经点阳极电注入掺氢氧根碘化钾多晶着色机理提出解释,并通过做电流~时间曲线,对着色掺氢氧根碘化钾多晶中色心产生机理给出更进一步解释。 对溴化钾晶体进行不同剂量伽马射线辐照着色。随着辐照剂量增加,产生色心浓度增加。在实际应用中,可根据不同需要选择不同剂量,以获取所需浓度色心。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG177

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【参考文献】
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