ZnSe scintiliatorių liuminescencijos tyrimai dažninės skyros metodu

Anotacija

Cinko selenidas ir jo daugiasluoksniai dariniai prieš dešimtmetį buvo intensyviai tyrinėjami siekiant sukurti mėlynus šviestukus ir lazerinius diodus. Šie bandymai buvo nesėkmingi dėl nepakankamo ZnSe heterodarinių ilgaamžiškumo. Tuo tarpu tūrinių ZnSe kristalų savybės yra stabilios, jie atsparūs drėgmei ir jonizuojančiajai spinduliuotei. Tinkamai parinkus auginimo ir šiluminio apdorojimo sąlygas, galima išauginti ZnSe monokristalus, pasižyminčius intensyvia priemaišine liuminescencija, kuri silpnai sugeriama kristale, nes jos spektras yra ZnSe draustiniame tarpe. Ši liuminescencija jau sėkmingai panaudota scintiliaciniuose Rentgeno spindulių ir jonizuojančiosios spinduliuotės jutikliuose.
Buvo tiriama izovalentinių priemaišų įtaka ZnSe scintiliacinių kristalų liuminescencijos našumui ir šios liuminescencijos laikinės charakteristikos. Tirti ZnSe kristalai su dažniausiai naudojama izovalentine telūro priemaiša ir deguonimi bei deguonies su aliuminiu priemaišomis. Parodyta, kad deguonis efektyviau nei telūras skatina priemaišinių spindulinės rekombinacijos centrų formavimą. Didžiausias šios liuminescencijos našumas gautas ZnSe(Al,O) kristaluose.
Liuminescencijos gesimo matavimai buvo atliekami mažo nepusiausvirųjų krūvininkų tankio režimu, kuris atitinka įprastą didelio jautrumo scintiliatorių darbo režimą. Tam naudota dažninės skyros metodika. Matavimai atlikti plačiame temperatūros intervale, stebėta donorų ir akceptorių rekombinacijai būdingo gesimo ir eksponentinio gesimo konkurencija.