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논문 상세정보

$Li^{+}$ 이온 주입된 $Al_2O_3$의 결함 특성

Defect center of $Li^{+}$ ion implanted $Al_2O_3$

초록

본 연구에서는 감마선 조사, 전자선 조사방법에 의한 전자만의 주업 및 이온 주업 후 전자선조사 방법으로 전자들이 주입된 $\alpha$-$Al_2O_3$의 열자극 발광(Thermoluminescence : TL)에 관련된 결함 형태를 조사하였다. 감마선 조사된 $\alpha$-$Al_2O_3$의 열자극 발광 곡선은 380K, 415K, 440K, 460K 및 475K에서 TL peak가 나타났다. 광흡수 스펙트럼과 자외선 photobleaching 결과로부터 감마선 조사된 $\alpha$-$Al_2O_3$의 380K와 475K TL peak는 F center에, 415K TL peak는 $F^{+}$ center에 기인함을 알았다. 전자선 조사방법에 의하여 전자 주입된 $\alpha$-$Al_2O_3$의 열자극 발광 곡선은 380K, 415K, 440K 및 460K TL peak를 가졌고, $Li^{+}$ 이온 주입 후 전자선 조사방법으로 전자들이 주입된 $\alpha$-$Al_2O_3$는 440K에서 TL peak가 나타났다. 전자선 조사방법에 의한 전자만의 주입과 $Li^{+}$ 이온 주입 후 전자선 조사방법으로 전자들이 주입된 $\alpha$-$Al_2O_3$의 열자극 발광 특성은 380K TL peak는 F center에, 440K TL peak는 $F^{+}$ center에 기인함을 보였다.

Abstract

The thermoluminescence(TL) glow curves and the optical absorption of $Al_2O_3$ irradiated with ${\gamma}$-ray, electron, and $Li^{+}$ ion followed by electron irradiation have been investigated to determine the relation of TL peak to its defect type. The TL glow curve of $Al_2O_3$ irradiated with ${\gamma}$-ray shows TL peaks at 380 K, 415 K, and 475 K. The UV photobleached TL glow curve of $Al_2O_3$ irradiated with ${\gamma}$-ray shows that the 380 K and 475 K TL peaks completely disappear while the 415 K TL peak still exists. The electron beam induced TL glow curve of $Al_2O_3$ after $Li^{+}$ ion implantation shows that the TL peak at 440 K is enhanced by a factor of 2 over the TL intensity of unimplanted $Al_2O_3$ while the TL peak at 380 K evidently disappears The implanted $Li^{+}$ ions are assumed to form singly charged interstitial cations and then recombine with electron trapped in F centers to produce F+ centers. The 380 K and 475 K TL peaks are proposed to be associated with F center, while the 415 K and 440 K TL peak are connected with F$^{+}$ center.

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