Курс лекций. Технических редактор И. А

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Курс лекций

Редактор Ю.Н. Деркач

Технических редактор И.А. Борисов

Компьютерная верстка Е.Ю. Прудникова

Корректор А.Л. Церковский

Подписано в печать. Формат бумаги 64х84 1/16.

Бумага типографская №2. Гарнитура. Усл. печ. листов.

Уч.-изд. л.. Тираж экз. Заказ №.

Налоговая льгота – Общегосударственный классификатор

Республики Беларусь ОКРБ 007-98, ч.1.; 22.11.20.600

Витебский государственный медицинский университет.

Лицензия ЛВ № 91 от 13.12.02.

210602, Витебск, Фрунзе, 27

Отпечатано на ризографе в Витебском государственном

медицинском университете.

Лицензия ЛП № 326 от 05.01.99.

210602, Витебск, Фрунзе, 27

Тел. (8-0212) 246256

Переплет изготовлен в РИПЦ ВГМУ

по дисциплине «Введение в специальность» на иностранном (английском) языке для студентов химико-технологического факультета, специальности 240306.65 «Химическая технология монокристаллов, материалов и изделий электронной техники»

Выполнил:

проф. каф. НТМЭТ

Воробьев В.А.

Рецензент:

ассистент каф. ин. языков

Проняхин Д.С.

Ставрополь, 2009

Содержание

1. Общие представления о люминесценции,

параметрах и технологических операциях

синтеза люминофоров.

1.1 Представление о люминесценции

Представление о люминофорах (кристаллофосфорах).

Классификация люминофоров по виду поглощаемой энергии

Общие сведения о параметрах люминофоров

Основные операции синтеза люминофоров.

Твердофазный синтез люминофоров

Рекристаллизация

Технология получения монокристаллов

полупроводниковых и диэлектрических материалов.

2.1 Получение кристаллов из жидкой фазы.

Выращивание кристаллов из расплава

Методы нормально направленной кристаллизации

Методы зонной плавки.

Выращивание кристаллов из растворов

Получение кристаллов из газовой фазы

1. Общие представления о люминесценции, параметрах и технологических операциях синтеза люминофоров.

1.1 Представление о люминесценции.

Люминесценция как физическое явление широко известна благодаря ее многочисленным техническим применениям. В качестве приборов, использующих люминесценцию можно привести экраны телевизоров, радиолокаторов, мониторы компьтеров, рентгеновские экраны, люминесцентные лампы, светодиоды. В этих устройствах используется способность веществ определенного класса, которые называются люминофорами, преобразовывать тот или иной тип энергии в излучение электромагнитных волн, соответствующее ультрафиолетовому, видимому или инфракрасному диапазону длин волн.

Люминесценцию часто называют холодным свечением для того, чтобы подчеркнуть её отличие от температурного излучения нагретых тел. Как известно, во всех случаях испускание фотона является результатом перехода электрона с одного энергетического уровня на другой – более низкий. Температурное свечение представляет собой процесс, возникающий при равновесном распределении электронов по уровням энергии. В этом случае свечение достигает необходимой для наблюдения интенсивности только при такой температуре, при которой тепловая энергия достаточно для заброса (перевода) значительного количества электронов на уровни расположенные выше основного уровня на 1,5 – 3,1 эВ, что соответствует диапазону видимого света.

Однако свечение можно вызвать и другими способами и при более низких температурах. Для этого необходимо каким-либо способом увеличить количество электронов на верхних энергетических уровнях так, чтобы оно превысило равновесное количество. Другими словами, вещество – люминофор – необходимо перевести в неравновесное или возбужденное состояние. Следовательно люминесценция является неравновесным процессом.

Другой особенностью люминесценции является задержка (пребывание) системы (люминофора) в возбужденном состоянии на время, существенно превышающее период световых колебаний (λ/С=10^-15 сек.). Она позволяет отличить люминесценцию от излучения Вавилова-Черенкова и от молекулярного рассеяния света, которые тоже можно отнести к категории холодного свечения. Это задержка приводит к тому, что между актами поглощения и излучения энергии происходят те или иные промежуточные процессы, простейшим из которых является переход электрона с первоначального уровня возбуждения на более низкий возбужденный уровень. Чаще всего этот процесс происходит без излучения. Чтобы за время пребывания в возбужденном состоянии не произошло потери (рассеяния) всей поглощенной энергии в виде тепла, излучающая частица или группа частиц должны быть в достаточной степени изолированы от ей подобных структурных элементов системы. Наконец существенно, что при люминесценции заключительный акт процесса - излучение света - не связан с каким-либо внешним воздействием и совершается независимо в различных излучающих центрах. Следовательно, люминесценция является спонтанным некогерентным излучением. Этим она отличается от лазерного излучения оптических квантовых генераторов.

По всем признакам можно дать определение люминесценции: Люминесценция – это спонтанное излучение, представляющее собой избыток над температурным (тепловым) излучением и характеризующееся длительностью существенно превышающей период световых колебаний.