Фотолюминесцентная спектроскопия и рентгеноструктурный анализ эволюции дефектной структуры ZnO в процессе термообработки
Гаджиев М.Х.
1, Тюфтяев А.С.
1, Ильичев М.В.
1, Юсупов Д.И.
1, Антипов С.Н.
1, Муслимов А.Э.
21Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия
2Отделение " Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова" Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ " Курчатовский институт", Москва, Россия
Email: makhach@mail.ru, astpl@mail.ru, imvpl@mail.ru, yusupovdi@ihed.ras.ru, antipov@ihed.ras.ru, amuslimov@mail.ru
Поступила в редакцию: 31 марта 2026 г.
В окончательной редакции: 4 июня 2026 г.
Принята к печати: 5 июня 2026 г.
Выставление онлайн: 11 июля 2026 г.
Предложено комплексное использование рентгеноструктурного анализа и фотолюминесцентной спектроскопии при исследовании эволюции дефектной структуры ZnO в процессе термообработки. Определена температура термообработки на воздухе 400 oC, при которой достигается максимальная концентрация вакансий кислорода с сохранением низкого уровня других типов точечных дефектов. Отжиг при более высоких температурах приводит к локальным искажениям кристаллической решетки, образованию комплексов дефектов, формированию глубоких безызлучательных центров. Ключевые слова: оксид цинка, фотолюминесценция, спектроскопия, микроструктуры, термообработка, рентгеноструктурный анализ.
- M. Cadatal-Raduban, J. Olejni v cek, K. Hibino, Y. Maruyama, A. Pi sav rkova, K. Shinohara, T. Asaka, L. Lebedova Volfova, M. Kohout, Z. Jiaqi, Y. Akabe, M. Nakajima, J.A. Harrison, R. Hippler, N. Sarukura, S. Ono, Z. Hubiv cka, K. Yamanoi, Adv. Opt. Mater., 12, 2400377 (2024). DOI: 10.1002/adom.202400377
- N. Turkten, M. Bekbolet, J. Photochem. Photobiol. A, 401, 112748 (2020). DOI: 10.1016/j.jphotochem.2020.112748
- S.-G. Heo, S.-I. Jo, G.-H. Jeong, Current Appl. Phys., 46, 46 (2023). DOI: 10.1016/j.cap.2022.12.004
- Y.K. Mishra, G. Modi, V. Cretu, V. Postica, O. Lupan, T. Reimer, I. Paulowicz, V. Hrkac, W. Benecke, L. Kienle, R. Adelung, ACS Appl. Mater. Interfaces, 7, 14303 (2015). DOI: 10.1021/acsami.5b02816
- V.C. Antony Ajin, A. Jestin Lenus, Mater. Sci. Semicond. Process., 197, 109705 (2025). DOI: 10.1016/j.mssp.2025.109705
- R. Khanna, K. Ip, Y. Heo, D. Norton, S.J. Pearton, F. Ren, Appl. Phys. Lett., 85, 3468 (2004). DOI: 10.1063/1.1801674
- T.K. Roy, D. Sanyal, D. Bhowmick, A. Chakrabarti, Mater. Sci. Semicond. Process., 16, 332 (2013). DOI: 10.1016/j.mssp.2012.09.018
- X. Li, Y. Wang, W. Liu, G. Jiang, Ch. Zhu, Mater. Lett., 85, 25 (2012). DOI: 10.1016/j.matlet.2012.06.107
- O. Dobrozhan, R. Pshenychnyi, S. Vorobiov, D. Kurbatov, V. Komanicky, A. Opanasyuk, SN Appl. Sci., 2, 365 (2020). DOI: 10.1007/s42452-020-2145-1
- J. Lopez-Villarreal, V.C. Castro-Pena, F. Solis-Pomar, С. Gutierrez-Lazos, M. Melendrez, E. Guerra, E. Perez-Tijerina, A. Fundora, J. Sci. Technol. Appl., 6, 108 (2019). DOI: 10.34294/j.jsta.19.6.45
- U. Ozgur, Y.I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M.A. Reshchikov, S. Dov gan, V. Avrutin, S.J. Cho, H. Morko, Appl. Phys., 98, 041301 (2005). DOI: 10.1063/1.1992666
- П.А. Родный, К.А. Черненко, И.Д. Веневцев, Оптика и спектроскопия, 125 (3), 357 (2018). DOI: 10.21883/OS.2018.09.46551.141-18 [P.A. Rodnyi, K.A. Chernenko, I.D. Venevtsev, Opt. Spectrosc., 125 (3), 372 (2018). DOI: 10.1134/S0030400X18090205]
- S.B. Zhang, S.-H. Wei, A. Zunger, Phys. Rev. B, 63, 075205 (2001). DOI: 10.1103/PhysRevB.63.075205
- L.S. Vlasenko, G.D. Watkins, Phys. Rev. B, 71, 12521 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevB.71.125210
- C.H. Ahn, Y.Y. Kim, D.C. Kim, S. Mohanta, H. Cho, J. Appl. Phys., 105, 013502 (2009). DOI: 10.1063/1.3054175
- Z. Wang, H. Wang, X. Wang, Y. Chen, D. Wenxin, F. Xianzhi, A. Masakazu, J. Phys. Chem. C, 125 (5), 3242 (2021). DOI: 10.1021/acs.jpcc.0c11260
- P. Erhart, K. Albe, Phys. Rev. B, 73, 115207 (2006). DOI: 10.1103/physrevb.73.115207
- H. Liu, F. Zeng, Y. Lin, G. Wang, F. Pan, Appl. Phys. Lett., 102, 181908 (2013). DOI: 10.1063/1.4804613
- J. Liu, Y. Zhao, Y. Jiang, C.M. Lee, Y.L. Liu, G.G. Siu, Appl. Phys. Lett., 97, 231907 (2010). DOI: 10.1063/1.3525714