Фото и катодолюминесценция микропорошков кубического нитрида бора, активированных ионами редкоземельных элементов Tm, Tb и Eu

Работа посвящена получению и исследованию структурных свойств микропорошков кубического нитрида бора ($c$-BN), активированных ионами редкоземельных элементов европия (Eu), тербия (Tb) и тулия (Tm), а также изучению их фото- и катодолюминесценции. Микропорошки c-BN были синтезированы при давлениях 4 – 6 ГПа и температурах 1800 – 1900 K из порошка гексагонального нитрида бора в присутствии катализаторов. Для активации микропорошков редкоземельными элементами (РЗЭ) в ростовую шихту дополнительно вводилось соответствующее соединение РЗЭ, практический выход процесса составлял около 5% по массе. Состав и структура образцов исследовались с помощью рентгеновской дифрактометрии, растровой электронной микроскопии и энерго-дисперсионной спектрометрии. Результаты изучения полученных микропорошков $c$-BN, $c$-BN:Tm, $c$-BN:Tb и $c$-BN:Eu методом цветной катодолюминесценции наглядно демонстрируют их способность к испусканию света в широком спектральном диапазоне (от фиолетового до красного), что представляет интерес с точки зрения создания новых светоизлучающих устройств, предназначенных для эксплуатации в условиях, связанных с воздействием внешней агрессивной среды. Проведенный анализ спектров фотолюминесценции исследуемых микропорошков $c$-BN:РЗЭ позволил установить принадлежность наблюдаемых полос к соответствующим переходам между энергетическими уровнями РЗЭ, а также определить вероятные положения ионов Tb$^{3+}$ и Eu$^{3+}$ в решетке кубического нитрида бора.