闪烁体共掺杂提高分辨率的起源：来自电子结构计算的见解
材料科学
2015-04-21 v1
摘要
最近的研究表明，通过共掺杂 Sr、Ca 或 Ba，可以显著改善 Ce 掺杂 LaBr 闪烁体辐射探测器的能量分辨率。在此，我们基于电子结构计算概述了这种增强机制。我们表明：(i) 在热载流子热化初期、空穴被 Ce 掺杂剂捕获之前，Br 空位是主要的电子陷阱；(ii) 孤立 Br 空位与深能级相关；(iii) Sr 掺杂使 Br 空位浓度增加几个数量级；(iv) 与 结合形成稳定的中性复合体；以及 (v) 与 Sr 结合导致深空位能级向导带边缘移动。后者对于减少热载流子热化过程中可用于俄歇猝灭的有效载流子密度至关重要。随后电子从 复合体中脱陷，可激活先前捕获了空穴的 Ce 掺杂剂，从而产生发光。该机制意味着自由载流子的俄歇猝灭总体减少，预计这将改善光子光产额相对于入射电子或光子能量的线性度。
引用
@article{arxiv.1404.6554,
title = {Origin of resolution enhancement by co-doping of scintillators: Insight from electronic structure calculations},
author = {Daniel Åberg and Babak Sadigh and André Schleife and Paul Erhart},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.6554},
year = {2015}
}