电子俘获材料的研究现状以及其在红外检测方面的应用

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员摇引摇言

摇蕴蚤灶凿皂葬赠藻则摇电子俘获材料这个概念最早是在种以上的稀土元素提出来的咱员暂袁并且具有宽带隙的化合物袁它通常是指掺杂一种或一

员怨愿愿年由遥这种材料能将受激后产生的电子或空穴以陷阱的形式较长时间地停留在较高的能量上袁形成对受激能量的客观存留袁因而被形象地称为电子俘获材料遥

随着激光技术的发展袁电子俘获材料的应用研究已经扩展到了辐射剂量测定尧光计算尧光信息处理和光存储等许多新兴技术领域袁并且对于一些以特殊基质袁经适当方式引入稀土激活中心制得的电子俘获材料袁利用其在室温下可将红外光转换为可见光的特性袁可实现在红外探测和红外上转换成像等方面的应用袁因此袁电子俘获材料具有很广阔的发展前景遥

圆摇电子俘获材料的光储存和发光原理

摇述了一个简单的光激励发光过程

摇电子俘获材料属于光激励发光材料咱圆暂

遥材料受某

袁图员描一频率的电离辐射后袁电子从价带跃迁到导带形成自由电子和空穴渊过程员冤曰自由电子被俘获并暂时处于陷阱中一段时间渊过程圆袁源冤曰此后的某一时间袁储存在陷阱中的电子和空穴在受可见光或红外光激励时脱离陷阱渊过程猿袁缘冤袁又处于自由状态曰

这些自由电子和空穴可以在材料中的某

图员摇光激励发光简单机理示意图

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些发光中心离子的局域能级上发生复合袁而把它们所带的能量以一定波长的能量渊澡增冤释放出来基质禁带宽度以及禁带存在的能留住电子的定域渊过程远袁苑袁愿冤遥要实现光激励发光就需要合适的

能级遥定域能级的深浅直接受基质晶格环境的影响袁也间接受杂质原子尧晶格缺陷袁以及一些破坏晶格周期性因素的影响遥定域能级的不同袁直接影响了激励袁并导致激励发光的不同遥通过选择不同基质以及掺杂渊缺陷冤袁就得到了不同波段的激发与激励遥

目前国际上对电子俘获材料的光存储和发光机制尚不完全清楚袁主要模型有院导带转移模型尧电子的隧穿转移模型尧两种情况交叉在一起的模型等咱猿袁源暂移即能量传递的流向遥这些模型说明了光存储过程中电子迁袁但是在对光存储效能的影响和发光机制机理方面还没有很深入的研究袁尤其是对这个过程中掺杂稀土离子的变化的研究袁还有很多工作要做袁如何最大限度地俘获能量袁并按照不同的使用条件释放能量都有待进一步研究遥

猿摇电子俘获材料的分类

猿援员摇碱土金属氟卤化物

碱土金属卤化物分子表达式为酝云载渊酝越渊耘怎月葬袁杂则袁悦葬曰圆垣袁杂皂圆载垣冤遥越悦造袁月则冤袁典型代表是主要掺杂二价稀土离子

料用载射线激发袁激励光波段为月葬云悦造颐源园园耘怎圆垣耀苑园园袁这种材灶皂袁发射光波长为猿愿园耀源园园灶皂遥此类型材料中袁主要的电子陷阱是阴离子空位袁发光中心是稀土离子遥由于其光学性质使得此材料可以制作成载射线影像存储材料袁因此在医疗尧工业探伤等领域具有广阔的前景袁受到了国内外学者的高度重视遥酝援杂藻糟怎学性质进行了研究等人制作出了此类电子俘获材料并对其光咱缘暂圆垣材料存在空遥穴孟宪国咱远袁苑暂等人提出月葬云鄄型俘获袁与吸收光谱中圆苑园尧猿员缘悦造颐耘怎料的色心以及能量传递做了深入的研究和猿苑愿灶皂处的吸收峰相对应袁并对此材遥栽则葬糟赠月葬云悦造颐酝葬泽泽蚤造咱愿暂等人通过光谱烧孔的方法观测到了材料杂皂猿垣在载射线照射时杂皂圆垣离子的生成袁