Дослідження процесів реактивної лазерної кристалізації та модифікації властивостей тонких шарів окисних люмінофорних матеріалів

Abstract

У роботі представлені теоретичні і експериментальні дослідження імпульсної лазерної (^=1,06 мкм) реактивної кристалізації і відпалу на прозорій підкладці Si02 попередньо осаджених аморфних фосфорних шарів Zn0:Zn, Y2O3:Eu, ZnGa2O4, ZnGa2O4:Mn. На основі вибраної теплофізичної моделі розраховані криві розподілу температурних полів в системі Zn0-SiO2 після дії лазерного випромінювання (^=1,06 мкм) з різною густиною енергії як при прямій дії, так і з боку кварцової підкладки прозорої для лазерного випромінювання. Встановлено, що у останньому випадку енергія лазерного випромінювання поглинається в основному аморфною плівкою і температурні градієнти в ній практично відсутні, що дає змогу прово¬дити однофазну структурно однорідну кристалізацію. Всі кристалізовані лазером плівки володіли катодолюмінесценцією, яскравість та спектральний розподіл якої можна змінювати зміною густини енергії лазерного випромінювання і тиску кисню в реакційній камері. The results of the theoretical and experimental investigations of pulse laser reactive crystallization processes and annealing beforehand deposited amorphous films of phosphor materials are presented in the paper. The ZnO:Zn, Y2O3:Eu, ZnGa2O4, ZnGa2O4:Mn ceramic tablets were used as targets for laser vapor deposition of amor¬phous films. At laser treatment from layer side surface overheating took place with definite temperature depth gradient. At laser treatment from substrate side, film mainly absorbs the laser radiation energy and temperature gradients in the layer are practically absent. All films crystallized by laser have cathodoluminescent properties. Laser annealing of thin layers leads to cathodoluminescense intensity increase but also to changes in radiation spectra with pulse duration.