Search

Luminiscenti materiāli tiek plaši izmantoti dažādu sensoru un optisko ierīču izgatavošanā. Lai izvērtētu luminoforu piemērotību konkrētiem pielietojumiem, ir nepieciešams apjaust tajos notiekošos luminiscences procesus. Šī maģistra darba ietvaros tika pētīti ar mangānu, eiropiju un hromu aktivētu alumīnija nitrīda (AlN) materiālu luminiscences mehānismi. Tika veikti materiālu rentgendifrakcijas, kā arī luminiscences, tās ierosmes un kinētiku mērījumi. No pētītajām vielām ar visintensīvāko aktivātora luminiscenci izcēlās AlN:Mn. Tam tika novērota arī ilga luminiscence pēc ierosinājuma pārtraukšanas – ilgspīde. Šī darba rezultāti var tikt tālāk izmantoti jaunu luminiscentu materiālu un ierīču izstrādei., Luminescent materials are commonly used in the production of sensors and optical devices. Understanding the luminescence processes that occur in phosphors is required to assess their suitability for specific applications. In the context of this master’s thesis, luminescence mechanisms of manganese, europium, and chromium-doped aluminum nitride (AlN) materials were investigated. The materials were studied using X-ray diffraction, as well as measurements of luminescence, its excitation, and kinetics. AlN:Mn had the most intense luminescence of the activator among the substances studied. It also demonstrated a long-lasting luminescence. The findings of this thesis can be used to create new luminescent materials and devices.

Bakalaura darba ietvaros ar ierosmes, luminiscences un tās kinētikas spektru palīdzību tika pētīti jauni, ar sarkanu gaismu luminiscējoši, aktivēti platzonu materiāli uz AlN bāzes. Darba ietvaros tika aplūkoti AlN makro- un nanopulveri, ar mangānu aktivēti AlN makro- un nanomateriāli, kā arī ar eiropiju aktivētas keramikas. Apskatītajiem materiāliem tika noteiktas to spektrālās īpašības., New, red-light luminescent, activated wide band-gap materials, based on AlN, were studied using excitation, luminescence and its kinetic spectra. Within the bachelor's thesis, AlN macro- and nanopowders, manganese-activated AlN macro- and nanomaterials, as well as europium-activated ceramics were investigated. The spectral properties of the considered materials were determined.

Darbā tika pētītas alumīnija nitrīta (AlN) nanopulvera spektrālās īpašības, tika izpētīta 420nm luminiscences josla un tās luminiscences mehānisms. Nanopulveris tika sintezēts Rīgas Tehniskās universitātes Neorganiskās ķīmijas institūtā, pulvera spektrālā analīze tika veikta Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtā Platzonu materiālu laboratorijā. Tika pētīta plaša luminiscences josla 420nm rajonā un šīs joslas ierosmes spektri, tika secināts, 420nm luminiscences joslas galvenie ierosinošās gaismas viļņa garumi ir 265nm un 315nm. Tika mērīta 420nm joslas luminiscences temperatūras atkarība, lai izprastu defektu izvietojumu aizliegtajā zonā un precīzi aprakstītu luminiscences mehānismu, kas izraisa konkrēto luminiscences joslu. Tika apskatīta un izpētīta 420nm luminiscences joslas jutība uz gaisa sastāvā esošajām gāzēm. Tika noskaidrots, ka AlN nanopulvera 420nm luminiscences josla ir jutīga konkrēti uz gaisa sastāvā esošo skābekli. Tika veikta skābekļa jutības dozimetrija dažādās skābekļa gāzu koncentrācijās - 2%, 5%, 10%, 21%, 50% un 100%. Tika pārbaudīta rezultāta atkārtojamība, kas ir nozīmīga īpašība perspektīvai materiāla pielietojamībai optiskajos gāzu sensoros. Tika konstatēts, ka AlN nanopulvera 420nm luminiscences josla ir jutīga pret dažādām skābekļa koncentrācijām vidē un rezultātu atkārtojamība ir laba. Darbs satur 36 lappuses, 23 attēlus, 4 pielikumus, izmantoti 14 literatūras avoti., AlN nanopowder spectral characteristics are investigated in this work, 420nm luminescence band and its luminescence mechanism were investigated. Nanopowder was synthesized in Tehnical University of Riga Institute of Inorganic Chemistry, spectral analysis was done in University of Latvia Institute of Solid State Physics Laboratory of Wide Band Gap Materials. Wide luminescence band and its excitation spectrum in 420nm area was investigated, it was concluded that 420nm luminescence band main excitation light wave lengths are 265nm and 315nm. 420nm luminescence bands luminescence dependence on temperature is measured, so defects energy level arrangements in energy band gap and luminescence mechanism could be understood. 420nm luminescence bands sensitivity to gases that air contains was examined and investigated. It was clarified that AlN nanopowders 420nm luminescence band is sensitive specifically to oxygen that is containd in air. Oxygen gas dosimetry was made with different oxygen gas concentrations - 2%, 5%, 10%, 21%, 50% and 100%. Measurement repeatability, which is an important property for prospective application of the material in optical gas detectors, was tested. It was found that AlN nanopowders 420nm luminescence band is sensitive to different oxygen concentrations in environment and measurement repeatability is good. Work contains 36 pages, 23 illustrations, 4 annexes, 14 literature sources are used.