【国际论文】质子辐照掺杂 Cr、Mg 的 β-Ga₂O₃ 的热释光研究

        由葡萄牙里斯本大学的研究团队在科学期刊《ACS Omega》发表了一篇名为Thermoluminescence Studies of Proton-Irradiated Cr-, Mg-Codoped β-Ga₂O₃（质子辐照掺杂 Cr、Mg 的 β-Ga₂O₃ 的热释光研究）的文章。

摘要

        铬掺杂的Ga₂O₃因其强烈的Cr³⁺相关的红外光发射而成为一种有前途的光学传感器半导体材料。本研究对质子辐照前后的Cr、Mg共掺杂的β-Ga₂O₃单晶的热释光（TL）性质进行了全面的研究。研究包括对使用不同β− 辐照剂量进行的测量的彻底分析，用于填充陷阱能级，通过升温步骤来分离重叠的峰值（TM-TSTOP和初始上升法），最后通过计算拟合到理论表达式。至少检测到三个陷阱，其激活能分别为0.84、1.0和1.1eV。通过与文献报告的比较，可以将其分配给涉及氧空位/或常见杂质/掺杂剂的不同缺陷复合物。有趣的是，质子辐照增强了热释光信号，同时保持了陷阱类型。最后，在923K下经过10s的退火后，辐照样品上的原始辉光曲线得以恢复。这些结果有助于更好地理解Cr、Mg共掺杂的β-Ga₂O₃中的缺陷水平，并表明从这些陷阱释放的电子导致了Cr³⁺相关的光发射，可以在剂量测量中应用。

图 1. 原始样品（辐照前）和辐照样品的初步 TL 辉光曲线，以对数刻度显示。对于后者，图中显示了两次连续测量（第一次和第二次）