Co 和 Mn 离子注入 SiO$_2$中的电子带隙减小与强发光现象

R. J. Green; D. A. Zatsepin; D. J. St. Onge; E. Z. Kurmaev; N. V. Gavrilov; A. F. Zatsepin; A. Moewes

doi:10.1063/1.4868297

Co 和 Mn 离子注入 SiO$_2$中的电子带隙减小与强发光现象

材料科学 2014-03-18 v1

作者: R. J. Green , D. A. Zatsepin , D. J. St. Onge , E. Z. Kurmaev , N. V. Gavrilov , A. F. Zatsepin , A. Moewes

在 arXiv 上查看 ↗ PDF ↗ DOI ↗

摘要

我们在宽浓度范围内将钴离子和锰离子注入到 SiO $_2$ 中。在低浓度下，Co 原子占据与氧配位的间隙位置，而在较高注入浓度下则形成金属 Co 团簇。对于本研究的所有浓度，Mn 离子均保持在间隙位置且不发生团簇化。利用共振 X 射线发射光谱和 Anderson 杂质模型计算，我们确定了间隙离子与 SiO $_2$ 价带之间的共价相互作用强度，发现其与 Mn 和 Co 的一氧化物相当。此外，我们发现随着注入浓度的增加，SiO $_2$ 的电子带隙逐渐减小，这主要是由于引入了源自 Mn 和 Co 的导带态。我们还观察到注入后在 2.75 eV 处的一个 X 射线受激发光带显著增强，这归因于注入过程中形成的缺氧中心。

关键词

离子注入 SiO$_2$ 电子带隙发光钴团簇锰离子共振 X 射线发射光谱 Anderson 杂质模型

引用

@article{arxiv.1403.3767,
  title  = {Electronic band gap reduction and intense luminescence in Co and Mn ion-implanted SiO$_2$},
  author = {R. J. Green and D. A. Zatsepin and D. J. St. Onge and E. Z. Kurmaev and N. V. Gavrilov and A. F. Zatsepin and A. Moewes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1403.3767},
  year   = {2014}
}

备注

8 pages, 6 figures

Co 和 Mn 离子注入 SiO$_2$中的电子带隙减小与强发光现象

摘要

关键词

引用

备注

相关论文