ОПТИЧНЕ ПОГЛИНАННЯ СТЕКОЛ СИСТЕМИ Ga2S3-GeS2-Sb2S3 ЛЕГОВАНИХ Er ТА Nd

Анотація

Оптичне поглинання в халькогенідних напівпровідниках є важливим як з фундаментальної, так і з прикладної точок зору. Аналіз спектрів оптичного поглинання в халькогенідних склоподібних сплавах допомагає розкрити електронну структуру та природу хімічних зав’язків у цих матеріалах та сприяє глибшому розумінню фізики невпорядкованих систем. Дослідження оптичних властивостей халькогенідних стекол сприяє розробці нових матеріалів з покращеними характеристиками, а також допомагає виявити наявність дефектів і домішок, які можуть впливати на їх оптичні та фотоелектричні властивості.Досліджено спектри оптичного поглинання стекол 20 моль. % Ga2S3 – 60 моль. % GeS2 – 20 моль. % Sb2S3 та 25 моль. % Ga2S3 – 30 моль. % GeS2 – 45 моль. % Sb2S3 одночасно легованих Er та Nd в діапазоні 550 – 2000 нм при кімнатній температурі. Край оптичного поглинання стекол знаходиться близько 600 нм і не зазнає суттєвих змін при їх легуванні Er та Nd. Зареєстровано вузькі смуги поглинання з максимумами 655, 755, 810, 885, 980 і 1540 нм, що відповідають переходам в f-оболонці іонів Er3+ і Nd3+.З графіка, що визначає край оптичного поглинання, екстраполяцією лінійної ділянки експериментальної кривої до перетину з віссю абсцис оцінено оптичну ширину забороненої зони стекол. Встановлено, що при збільшенні вмісту Sb2S3 (20 – 45 моль. %) відбувається зміщення краю оптичного поглинання в сторону більших довжин хвиль, що призводить до зменшення ширини забороненої зони досліджених склоподібних сплавів. Додавання (1 –3) моль. % Er2S3 не призводить до значних змін Eg та при подальшому збільшенні цієї компоненти зафіксовано деяке зростання (~ 0,04 еВ ) енергії забороненої зони.Низькі значення коефіцієнта поглинання в діапазоні 1000 – 2000 нм свідчать про хороші перспективи використання досліджених стекол в оптоелектронній техніці, що працює близькому інфрачервоному діапазоні.