Проведено дослідження фотолюмінесценції та оптичного поглинання нанокристалічних зразків TiO₂ анатазу та рутилу за кімнатної температури. Зразки TiO₂ синтезовано у формі чистого анатазу або рутилу та досліджено за допомогою методів рентгенівської дифракції, рентгенівської флуоресценції, спектроскопії комбінаційного розсіювання світла, оптичного поглинання та фотолюмінесценції (ФЛ). ФЛ вивчали у разі збудження TiO₂ інтенсивним УФ (3,68 eВ) випромінюванням азотного лазера. Вперше для нанокристалічного TiO₂ зареєстровано спектри ФЛ з високою роздільною здатністю за кімнатної температури, у тому числі смуги екситонних і міжзонних переходів. Зроблено висновок, що процеси поглинання та випромінювання світла поблизу краю забороненої зони відбуваються за участю тих же самих електронних переходів. ФЛ смуги, включаючи піки за 2,71 - 2,81 еВ в анатазі і рутилі, виникають внаслідок екситонної рекомбінації за участю кисневих вакансій гратки TiO₂. Екситонна смуга за 2,91 еВ приписується рекомбінацїї автолокалізованих екситонів в анатазі або вільних екситонів в рутилі, відповідно. ФЛ смуги у спектральному діапазоні 3,0 - 3,3 еВ віднесено до непрямих та прямих дозволених переходів і є наслідком міжзонної e^--h⁺ рекомбінації. ФЛ смуги за 3,03 еВ та 3,26 еВ віднесено до випромінювання вільних екситонів поблизу краю фундаментального поглинання рутилу й анатазу, відповідно. Обговорено вплив кристалічної структури TiO₂ і температури термообробки зразків на спектри фотолюмінесценції та оптичного поглинання.

  Повний текст PDF - 699.892 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"