SuomeksiEnglanniksi
Annales Universitatis Turkuensis

Emission, kinetic and magnetic phenomena in rare-earth and transition metal doped ZnSe single crystals

Radevici Ivan

Sinkkiselenidi (ZnSe) on yhdistepuolijohde, jolla on samankaltainen elektronirakenne kuin germaniumilla ja galliumarseenilla, joita käytetään laajasti LEDien tuotannossa. Siksi sinkkiselenidi on hyvä ja halpa malli valoa emittoivien aineiden fysikaalisten ominaisuuksien tutkimukseen. Sinkkiselenidi on myös mahdollisesti tulevaisuudessa yleinen materiaali esimerkiksi lasereissa.

Dooppaaminen eli transitiometallien (esim. rauta tai kromi) tai harvinaisten maametallien (esim. ytterbium) lisääminen ZnSe-kiteisiin muuttaa kiteen ominaisuuksia hallitusti. ZnSe-kiteiden, joihin on lisätty transitiometalliatomeita, emissiospektrissä on laaja emissiokaista infrapuna-alueella, jota voidaan käyttää esimerkiksi säädettävissä lasereissa lääketieteen ja telekommunikaation sovelluksissa. Harvinaisten maametallien lisääminen parantaa tehokkuutta muun muassa aurinkokennoissa.

Ivan Radevici tutki väitöstyössään transitio- ja harvinaisilla maametalleilla doopattujen ZnSe-yksittäiskiteiden emissio-, optisia, sähköisiä ja magneettisia ominaisuuksia laajalla lämpötila-alueella. Doopatuilla kiteillä havaittiin tutkimuksessa monia ominaisuuksia, jotka tekevät siitä sopivan lasersovelluksiin, kuten esimerkiksi lähes täydellinen kvanttitehokkuus huoneenlämpötilassa.

Radevici vertaili tutkimuksessaan eri tavoin kasvatettuja ZnSe-kiteitä ja havaitsi, että tietyillä sisäisten epäpuhtauksien ja kromin kombinaatioilla infrapunasäteilyn intensiteettiä voitiin kasvattaa merkittävästi, mikä on tärkeää sovellusten kannalta.

‒ Yksi suurimmista ongelmista ZnSe-kiteiden sovelluskäytössä on kiteiden kasvatus siten, että niillä on mahdollisimman samanlaiset ominaisuudet. Kaikki kasvatusmenetelmät johtavat kontrolloimattomiin epäpuhtauksiin kiteissä, Radevici kertoo.

Väitöstutkimus osoittaa, että lisäämällä ytterbiumia kiteeseen voidaan kiteen kontrolloimattomia epäpuhtauksia sitoa sähköisesti neutraaleihin komplekseihin, jolloin kiteen sähköiset ominaisuudet näyttävät siltä, että kide on puhtaampi kuin se oikeasti onkaan. Tuloksista on hyötyä sovellusten kannalta.

Väitöskirja on englanninkielinen

Tuotenumero:9789512961238
Ulkoasu:nid.
Tekijä:Radevici Ivan
Laajuus:120 s.
ISBN:9789512961238
Julkaisuvuosi:2015
Sarja:AI osa 515
15,00 €
(sis. ALV 10%)


13,64 €
(ALV 0%)
Määrä: kpl