Катодолюминесценция (КЛ) – генерация света при облучении высокоэнергичными электронами. Катодолюминесценция позволяет исследовать оптические и электронные свойства неорганических материалов, таких как полупроводники, люминофоры, керамика и минералы.
1 Получение спектров КЛ.
Система регистрации катодолюминесцентного излучения Gatan MonoCL3+ интегрированная в сканирующий электронный микроскопе Carl Zeiss Supra 40VP. Оптическая система позволяет регистрировать спектры в диапазоне от 200 нм до 2000 нм. В диапазоне 200 нм – 900 нм используется ФЭУ Peltier-cooled HSPMT (рис.6.1), в диапазоне от 950 нм до 2000 нм – CCD-камера IRCL9, охлаждаемая жидким азотом. Спектральное разрешение системы зависит от используемой решетки, максимум ~ 0.5 нм.
Рис. 6.1 Спектр катодолюминесценции диоксида кремния в видимом диапазоне
2 Построение карт КЛ.
Используемая в СЭМ Supra 40VP системы Gatan MonoCL3+ позволяет получать КЛ карты с разрешением ~ 500 нм. Подобные карты позволяют идентифицировать участки активных центров свечения. Запись карт КЛ может осуществляться как в интегральном свете (панхроматический режим), так и в монохроматическом на выбранной длине волны или с использованием светофильтров (рис. 6.2).
а)
б)
в)
Рис..6.2 а) – Изображение во вторичных электронах, б) – Катодолюминесцентная монохроматическая карта того же участка, полученная на длине волны 360 нм, в) Катодолюминесцентная монохроматическая карта, полученная на длине волны 500 нм
Дополнительные возможности:
СЭМ Supra 40VP укомплектован взаимозаменяемыми проточным гелиевым криостолом (Gatan CF302) и нагревательным (Carl Zeiss MK5), что позволяет записывать спектры КЛ при низких (до 10 К) и высоких (до 450 К) температурах.
