Введение
1 Оптические и фотохимические свойства дефектов чистых и легированных германием кварцевых стёкол. Обзор литературы 17
1.1 Фотохимические процессы и методы идентификации центров окраски 17
1.2 Общая классификация ЦО кварцевого стекла. Обзор оптических свойств центров окраски кварцевых стёкол 18
1.3 Е -центрывчистомКС 21
1.4 Ое(п)-центры 22
1.6 КДЦ(П). Полоса поглощения В2 25
2 Фотоионизация кислородно-дефицитных центров как один из механизмов фотохимических реакций в кварцевых стёклах 29
2.1 Фотохимия КДЦ при одноквантовом и двухквантовом возбуждении в синглетную полосу поглощения. Постановка задачи 29
2.2 Синхронные измерения фототока и триплетной люминесценции в чистом КС и в ГСС в зависимости от мощности возбуждающего УФ излучения 248нм 34
2.2.1 Образцы и методика эксперимента
2.2.2 Задача о движении фотоиндуцированного объёмного заряда в диэлектрике 38
2.2.3 Импульс ф ототока 39
2.2.4 Экспериментальные результаты и их обсуждение 43
2.2.4.1 Оценка сечения фотоионизации ККДЦ из возбуждённого состояния 45
2.2.4.2 Оценка сечения фотоионизации ГКДЦ из возбуждённого состояния 48
2.2.4.3 Оценка средней длины пробега электрона в КС и ГСС 51
3 Каналы релаксации возбуждённого триплетного состояния в кварцевых стёклах, легированных германием 56
3.1 Квантовые состояния ГКДЦ в приближении трёхуровневой схемы 56
3.1.1 Кинетические уравнения и их решения для частных случаев 56
3.1.2 Краткий обзор работ, посвященных ФЛ спектроскопии ГКДЦ и их интерпретация. Постановка задачи 60
3.2 Каналы релаксации возбуждённого триплетного состояния в кварцевых стёклах, легированных германием 63
3.2.1 Образцы и методика эксперимента 63
3.2.2 Экспериментальные результаты и их обсуждение 64
3.2.2.1 Влияние концентрации Ge02 и температуры на характеристики триплетной люминесценции 64
3.2.2.2 Влияние молекулярного водорода 69
3.2.2.3 Оценка энергии активации фотораспада ГКДЦ в присутствии молекулярного водорода 72
3.3 Выводы к главе 3 76
4 Кислородно-дефицитные центры наночастиц кремния 77
4.1 Наночастицы кремния. Размерно-квантовые эффекты. Роль кислородно дефицитных центров 77
4.1.1 Понятие размерно-квантового эффекта 77
4.1.2 Наночастицы прямозонных и непрямозонных полупроводников 77
4.1.3 Наночастицы кремния как люминесцентный материал 79
4.1.4 Излучательная рекомбинация экситонов. S-полоса спектра ФЛ -
4 4.1.5 Влияние примесей, захваченных на поверхности ядра наночастицы 81
4.2 ФЛ гибридных НЧ Si/SiCh, полученных из монооксида кремния 83
4.2.1 Материалы и методы исследований 83
4.2.1.1 Синтез наночастиц Si/SiOxn полимерных нанокомпозитов 83
4.2.1.2 Структура наночастиц Si/SiOx 85
4.2.1.3 Аппаратура для измерения фотолюминесценции 87
4.2.1.4 Методика исследования ФЛ фоточувствительных образцов 89
4.2.2 Экспериментальные результаты 90
4.2.2.1 Спектры фотолюминесценции золей и композитов наночастиц Si/SiOx 90
4.2.2.2 Лазерное выжигание фотолюминесценции 95
4.2.2.3 Темновое восстановление фотолюминесценции 95
4.2.3 Обсуждение результатов 98
4.2.3.1 Неоднородность спектров и эффекты насыщения фотолюминесценции 98
4.2.3.2 Механизмы фотовыжигания и темнового восстановления фотолюминесценции 99
Заключение 104
Наиболее значимые результаты 104
Благодарности 105
Список сокращений и условных обозначений 106
Список литературы 108
Список иллюстративного материала 121
Список рисунков 121
Список таблиц 124
Приложение А 125
Типы кварцевых стёкол согласно классификации [142] и [143]
