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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20998
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Estudo da fotoluminescência do Ga2O3 contendo a impureza Cr3+ |
Título(s) alternativo(s): | Study of photoluminescence of Ga2O3 containing the impurity Cr3+ |
Autor: | Freitas, Gabriel Alves de |
Primeiro orientador: | Sosman, Lilian Pantoja |
Primeiro coorientador: | Pedro, Sandra da Silva |
Primeiro membro da banca: | Stavale Junior, Fernando Loureiro |
Segundo membro da banca: | Fontes, Greice Kelly Bezerra da Costa |
Terceiro membro da banca: | López Giménez, Ada Petronila |
Quarto membro da banca: | Silva, Luiz Pinheiro Cordovil da |
Resumo: | Neste trabalho foi feito um estudo da fotoluminescência do β-Ga2O3 em função da concentração da impureza Cr3+. As amostras foram sintetizadas por reação do estado sólido com 0,1%, 1% e 5% de Cr3+ . As propriedades ópticas foram investigadas através de medidas de fotoluminescência e excitação da fotoluminescência na temperatura ambiente e na pressão atmosférica. Nos experimentos de fotoluminescência foram identificadas as linhas R, que são características da transição 2E(2G) → 4A2(4F) do Cr3+ em sítio octaédrico, sobrepostas à uma larga e intensa banda na região do infravermelho próximo, característica da transição 4T2 (4F) → 4A2(4F) do Cr3+ em sítio octaédrico. Nas medidas de excitação da fotoluminescência foram identificadas as transições 4A2(4F) → 4T1(4F) e 4A2(4F) → 4T2(4F) que são duas bandas na região do espectro eletromagnético visível. Os espectros de fotoluminescência e de excitação foram analisados e interpretados de acordo com a Teoria do Campo Cristalino e com o diagrama de Tanabe-Sugano para íon com configuração eletrônica d3 . Os parâmetros de Campo Cristalino Dq e B foram calculados a partir das soluções das matrizes de Tanabe-Sugano. O tempo de decaimento para a amostra contendo 0,1% de Cr3+ foi de 0,22 ms e para a amostra contendo 1% de Cr3+ foi de 0,11 ms, característico do Cr3+ em sítios octaédricos. |
Abstract: | In this work a study of the photoluminescence of β-Ga2O3 as a function of Cr3+ impurity concentration was carried out. The samples were synthesized by solid state reaction with 0.1%, 1% and 5% of Cr3+. The optical properties were investigated by photoluminescence and excitation photoluminescence techniques at room temperature and atmospheric pressure. In the emission spectra were identified the R lines, which are characteristic of the 2E(2G) → 4A2(4F) transition of Cr3+ in octahedral site, superimposed on a broad and intense band in the near infrared region characteristic of the 4T2 (4F) → 4A2(4F) transition of Cr3+ in octahedral site. In photoluminescence excitation measurements the transitions 4A2( 4F) → 4T1(4F) and 4A2(4F) → 4T2(4F) were identified which are two bands in the visible region of the electromagnetic spectrum. The excitation and photoluminescence spectra were analyzed and interpreted according to the Crystal Field Theory and by the Tanabe-Sugano diagram for ion with d3 electronic configuration, and the crystal field parameters Dq and B were calculated from the solutions of the Tanabe-Sugano matrices. The decay time for the sample containing 0.1% Cr3+ was 0.22 ms and for the sample containing 1% Cr3+ was 0.11 ms, characteristics of the Cr3+ in octahedral sites. |
Palavras-chave: | Photoluminescence Crystalline electric field Oxides - Crystallography Semiconductors Optical spectroscopy Impurity ion Spectroscopy Crystal field Fotoluminescência Campos elétricos cristalinos Óxidos – Cristalografia Semicondutores Espectroscopia óptica Ga2O3 Cr3+ Íon impureza Espectroscopia Campo cristalino Tanabe-Sugano |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias Tavares |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Física |
Citação: | FREITAS, Gabriel Alves de. Estudo da fotoluminescência do Ga2O3 contendo a impureza Cr3+. 2023. 55 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Instituto de Física Armando Dias Tavares, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2023. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20998 |
Data de defesa: | 27-Set-2023 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Física |
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Dissertação - Gabriel Alves de Freitas - 2023 - Completa.pdf | 1,36 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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