Введение
1. Обзор литературы 10
1.1. Исследования эрбия в полупроводниках и диэлектриках, перспективных 10
для использования в оптоэлектронике, методами ЭПР и оптической спектроскопии.
1.2. Метод оптически детектируемого магнитного резонанса и его использование для исследования наноструктур. 12
1.3. Исследования микро- и нанокристаллов, встроенных в кристаллическую матрицу щелочногалоидного кристалла. 13
1.4. Метод циклотронного резонанса. 15
1.5. Особенности использования современных методов высокочастотного магнитного резонанса для исследования кристаллических материалов и наноструктур на их основе. 16
1.6. Цели работы 17
2. Методика эксперимента 18
2.1. Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и спектрометр ЭПР 3-см и 8-мм диапазонов 18
2.2. Метод оптического детектирования магнитного резонанса (ОДМР) и установка ОДМР 8 мм диапазона 22
2.3. Приготовление образцов 26
2.3.1. Кристаллы карбида кремния с примесью эрбия 26
2.3.2. Поликристаллы ос-АЬОз с примесью эрбия 26
2.3.3. Микро- и нанокристаллы AgCl в кристаллической матрице КС1 27
2.3.4. Квантовые точки на основе ZnO 28
2.3.5. Кристаллический кремний 28
3. Ионы эрбия в широкозонных материалах, перспективных для применений в оптоэлектронике 29
3.1. ЭПР и люминесценция ионов эрбия Ег3+ в объемных кристаллах карбидакремния 29
3.2. ЭПР ионов Ег3+ в поликристаллическом а-АЬОз 42
4. Исследования микро- и нанокристаллов AgCl в кристаллической матрице КС1 методами ЭПР и ОДМР. 52
4.1. Экспериментальные результаты 52
4.2. Обсуждение результатов 56
5. Разработка установки высокочастотного ЭПР и ОДМР 3-мм диапазона 59
5.1. Общая методика проведения исследований и блок-схем спектрометра 61
5.2. Микроволновый блок и резонаторная система 64
5.3. Создание аппаратного и программного обеспечения для управления спектрометром 68
5.4. Разработка методов настройки и калибровки 3 мм спектрометра с использованием малых магнитных полей 72
5.5. Применение высокочастотного спектрометра ЭПР/ОДМР 3 мм диапазона для оптического детектирования магнитного резонанса в кристаллах KClrAgCI, квантовых точках на основе ZnO, и циклотронного резонанса в кремнии в высокочастотном 3 мм диапазоне 75
5.5.1. Регистрация ЭПР рекомбинирующих электронных и дырочных центров по туннельному послесвечению облученных кристаллов KChAgCl. 75
5.5.2. Идентификация донорных и акцепторных центров по туннельному послесвечению в нанокристаллах на основе ZnO. 79
5.5.3. Оптическое детектирование циклотронного резонанса на частоте 94 ГГц в кристаллическом кремнии. 82
Заключение 84
