Introdução Os materiais emissive Profundos da luz ultravioleta são muito atractivos, porque pode realizar a avançado-óptica electrónica inexplorada tal como o armazenamento de dados e o ecrã plano ópticos ultra high-density na próxima geração. O Beta óxido do gálio (b - GaO23) é material muito atractivo para a óptica electrónica ultravioleta (DUV) profunda devido a seu eV aproximadamente 4,8 largo da diferença de faixa [1]. Para utilizar o b - GaO23 como dispositivos optoelectronic, é necessário investigar as propriedades da luminescência. O Cathodoluminescence é uma das técnicas práticas para calcular as propriedades da luminescência de semicondutores largos da diferença de faixa. Alguns grupos [2-4] relataram as propriedades da luminescência do b - GaO23 que foram sintetizadas por vários métodos. Contudo, as emissões visíveis azuis/verde eram dominantes sobre as emissões ultravioletas profundas desejáveis em seus relatórios. O n-tipo condutibilidade das exibições do material que origina das vagas existentes do oxigênio [5,6] e as emissões visíveis foram atribuídos a estes defeitos [7-9]. Nezaki e outros [10, 11] descobriu uma técnica nova do crescimento de cristal nomeada “método de aquecimento da corrente elétrica”. Os cristais de ZnO crescidos através deste método exibem a emissão ultravioleta que corresponde à diferença de faixa de ZnO. Nós temos sucedido recentemente b emissive azul/ultravioleta da sintetização - cristais23 de GaO pelo método de aquecimento da corrente elétrica no vácuo [12]. Além Disso, b - o cristal23 de GaO com emissão ultravioleta monocromática alta foi obtido aperfeiçoando a temperatura ambiental para o crescimento de cristal [13]. Não Obstante, a emissão ultravioleta profunda exigida não foi observada no b - GaO23. A fim explicar a origem da emissão ultravioleta e visível observada no b - GaO23, Harwig e outros [14, 15] relatou o efeito da pequena quantidade de diversos óxidos como o entorpecente na luminescência do b - pós23 de GaO e únicos cristais. Contudo, o efeito da grande quantidade de lubrificação na luminescência do b - GaO23 não foi investigado. A solução contínua extensiva foi obtida da reacção de circuito integrado do b - GaO23 - o a - AlO23 [16]. Conseqüentemente, o sistema de b - GaO23 - a - AlO23 é praticável para investigar as propriedades da luminescência do b - GaO23 com uma grande quantidade de lubrificação. Neste papel, um material emissive ultravioleta profundo sintetizado na solução contínua compositiva classificada entre o b - GaO23 e a - AlO23 foi investigado por um método novo que combina com o acoplamento da espectroscopia de Raio X dispersiva (CL) da cerâmica, do cathodoluminescence e da energia (EDS). Procedimento Experimental Um pó do b - GaO23 (Laboratório Químico de Kojundo, pureza 99,99%) e a - AlO23 (Produto Químico de Taimei, pureza 99,99%) foi pressionado em pelotas (f 20 milímetros x 5 milímetros) em MPa 200 e aglomerado em 1700Co para 24 h no ar individualmente. As pelotas aglomeradas foram lustradas, contactado e caloroso em 1700Co para 24 h no ar. Após o tratamento térmico, as pelotas foram coladas junto. A amostra encapsuled na resina e no corte condutores perpendicular à relação com um cortador de diamante. A superfície do corte foi lustrada e revestida com o Au pelo vácuo que respinga a fim evitar a carga-acima. A morfologia e a distribuição elementar da superfície da amostra foram observadas usar um microscópio de elétron da exploração (SEM; JEOL, JSM-5510) e EDS (JEOL, JED-2201), respectivamente. O Cathodoluminescence da amostra foi medido usando o feixe de elétron acelerado por 20 quilovolts na temperatura ambiente. A luminescência foi recolhida usando um espelho ellipsoidal e conduzida em um monocromador (Jobin Yvon, TRIAX-320) através de uma fibra óptica de quartzo. Um grating (150 lines/mm) e o detector do CCD (Jobin Yvon, CCD1024x256-0) foram empregados no monocromador para a detecção espectral. Resultados e Discussão Figura 1 mostra a imagem de SEM e o EDS mapas elementares de GA e do Al para a relação da difusão da amostra. Nos mapas elementares, a área branca indica uma concentração alta dos elementos. Na imagem de SEM, o limite claro entre o b - GaO23 e a - AlO23 não foi observado. O resultado da análise do EDS indicado classificou a distribuição de GA e do Al perto da relação. Estas distribuições elementares lisas foram consideradas mostrar a solução contínua compositiva classificada entre o b - GaO23 e a - AlO23. 
(a) SEM 
(b) EDS Imagem de SEM (a) e mapas elementares do EDS (b), observado perto da relação do b - GaO23 e a - AlO23. Figura 2 mostra os espectros do cathodoluminescence observados através da camada da difusão de b - GaO23 e a - AlO23. Cada espectro identificado por meio do à o q mostrados em (a) foi observado nos pontos brancos identificados por meio do a~q mostrado em (b). Na parte do b - GaO23 (à c), os espectros mostrou emissões fracas. Por outro lado, os espectros observaram perto da relação (d a i) mostrou emissões intensas com distribuição larga de azul ao ultravioleta. Estes espectros corresponderam aos resultados nos relatórios precedentes [12, 13]. Além Disso, a intensidade da emissão azul em torno do eV 2,9 foi diminuída na parte perto da relação (i), e a emissão ultravioleta intensa repicou em 3,5 que o eV foi observado claramente. No meio da camada da difusão (j), o espectro observado mostrou a emissão muito fraca. Os espectros observaram perto das emissões intensas mostradas da relação (k~n) com distribuição larga de ultravioleta ao ultravioleta profundo. Além Disso, estes espectros contêm picos novos o eV 4,1 no eV e 4,5. Na parte do a - AlO23 (o o~q), os espectros mostrou emissões fracas. 
Figura 2. espectros do Cathodoluminescence. Os espectros (a) foram observados nos pontos brancos mostrados em (b). Figura 3 mostra a relação entre do EDS da concentração e da intensidade do CL da distribuição das emissões elementares do azul (eV 2,9), as ultravioletas (eV 3,5) e as profundamente ultravioletas (eV 4,1 e 4,5) observadas através da relação da difusão entre o b - GaO23 e a - AlO23. 
A Figura 3. Relação entre a concentração e a intensidade elementares do cathodoluminescence observou perto do limite entre o b - GaO23 e a - AlO23. Na camada compositiva classificada, a área rica de GA mostrou (as emissões ultravioletas (3,5 eV) e profundamente ultravioletas do eV 4,1). Por outro lado a área rica do Al mostra (4,1 eV e 4,5 eV) emissões ultravioletas profundas. Além, a área onde a quantidade de GA e de Al era quase a mesma, mostrada a emissão muito fraca. A origem da emissão ultravioleta ultravioleta e profunda observada na área rica de GA é considerada ser b - solução23 contínua baseada GaO. Além Disso, a origem da emissão ultravioleta profunda observada na área rica do Al é considerada ser o a - solução23 contínua baseada AlO. Por outro lado, a causa da emissão fraca observada no meio do b - GaO23 e a - AlO23 é provavelmente GaAlO3, resultando do composto binário do b - GaO23 e a - AlO23. Sumário O Cathodoluminescence e a composição elementar na camada da difusão sintetizada acoplando do b - GaO23 e a - AlO23 foram investigados. Na relação da difusão, a área rica de GA mostrou ultravioleta (3,5 eV) e (as emissões profundamente ultravioletas do eV 4,1), por outro lado, área rica do Al mostraram (4,1 e 4,5 eV) emissões ultravioletas profundas. Estes resultados sugerem que a solução contínua de b - GaO23 e a - AlO23 seja material atractivo para a óptica electrónica ultravioleta ultravioleta e/ou profunda. Além Disso, o método da investigação que combina com o acoplamento, o CL e o EDS é muito prático para encontrar materiais optoelectronic novos. Reconhecimentos Este estudo foi apoiado na parte por um Grant para o Programa do século XXI “Criação de COE de Materiais Hybridized com Super-Funções e a Formação de Centro Internacional da Pesquisa & de Educação” do Ministério da Educação, da Cultura, dos Esportes, da Ciência, e da Tecnologia de Japão. Referências 1. H.H. Tippins, “Absorção Óptica e Fotocondutividade na Borda de Faixa do b - GaO23”, Phys. Rev. A, 140316-319 (1965). 2. D.P.Yu, J. - L. Bubendorff, J.F. Zhou, Y. Leprince-Wang e M. Troyon, “Localizou a investigação do cathodoluminescence em único GaO23 nanoribbon/nanowire”, Comm De Circuito Integrado., 124417-421 (2002). 3. C.H. Liang, G.W. Meng, G.Z. Wang, Y.W. Wang, L.D. Zhang e S.Y. Zhang, “síntese e photoluminescence Catalíticos do b - nanowires23 de GaO”, Appl. Phys. Lett. , 3202-3204 (2001). 4. POR EXEMPLO Villora, T. Atou, T. Sekiguchi, T. Sugawara, M. Kikuchi e T. Fukuda, “Cathodoluminescence do b undoped - únicos23 cristais de GaO”, Commun De Circuito Integrado., 120, 455-458 (2001). 5. T. Harwig, G.J. Wubs e G.J. Dirksen, “propriedades Elétricas do b - únicos23 cristais de GaO”, Commun De Circuito Integrado., 181223-1225 (1976). 6. T. Harwig e J. Schoonman, “Propriedades Elétricas dos Únicos Cristais b-Ga2O3. II”, J. De Circuito Integrado Chem., 23, 205-211 (1978). 7. T. Harwig, F. Kellendonk e S. Slappendel, “A luminescência ultravioleta do b - galliumsesquioxide”, J. Phys. Chem. Sólidos, 39675-680 (1978). 8. L. BINET e D. GOURIER, “Origem da luminescência azul do b - Ga2O3”, J. Phys. Chem. Sólidos, 59 (1998) 1241-1249. 9. POR EXEMPLO Villora, M. Yamaga, T. Inoue, S. Yabasi, Y. Masui, T. Sugawara e T. Fukuda, “Estudo Óptico no b - GaO da Espectroscopia23”, Jpn. J. Appl. Phys., 41622-625 (2002). 10. D. Nezaki, S. Takano, Y. Kuroki, Y. Kurihara, T. Okamoto e M. Takata, “Crescimento De Cristal na Cerâmica de ZnO Caloroso pela Corrente contínua”, Transporte. Mater. Res. Soc. Jpn., 25205-208 (2000). 11. D. Nezaki, T. Okamoto e M. Takata, “Estrutura e Photoluminescence dos Cristais de ZnO Crescidos pelo Método de Aquecimento da Corrente Elétrica”, Inglês Chave. Mater., 228-229241-244 (2002). 12. K. Suzuki, T. Okamoto e M. Takata, “crescimento De Cristal do b - GaO23 pelo método de aquecimento da corrente elétrica”, International da Cerâmica, 30, 1679-1683 (2004). 13. K. Suzuki, Y. Kuroki, T. Okamoto e M. Takata, “Efeito de Condições do Crescimento no Cathodoluminescence do b - Cristais23 de GaO Crescidos pelo Método de Aquecimento da Corrente Elétrica”, Inglês Chave. Mater., 301, 181-184 (2006) 14. T. Harwig e F. Kellendonk, “Algumas Observações no Photoluminescence do b Lubrificado - Galliumsesquioxide”, J. De Circuito Integrado Chem. 24255-263 (1978). 15. T. Harwig, F. Kellendonk e S. Slappendel, “A luminescência ultravioleta do b - galliumsesquioxide”, J. Phys. Chem. Sólidos 39675-680 (1978). 16. V.G. Monte, R. Roy e E.F. Oaborn, “A Alumina do sistema - Gallia - Água”, J. Ser. Ceram. Soc., 35 [6] 135-142 (1952). Detalhes do Contacto |