Влияние температурного отжига на катодолюминесцентные свойства нанопористого оксида алюминия

Abstract

Синтезированы мембраны анодированного оксида алюминия (АОА) толщиной 100 мкм в гальваностатическом режиме в растворе щавелевой кислоты. Проведен рентгенофазовый анализ полученных образцов после отжига в течение 5 часов в диапазоне 500...1250 °C. Показано, что фазовый состав отожженного АОА изменяется в следующем порядке: аморфный ® Al2O3 (кубический) ® δ-Al2O3 ® α-Al2O3. Обнаружено, что в спектрах катодолюминесценции рентгеноаморфных мембран наблюдается структурированная широкая полоса в области 2,1...2,65 эВ, связанная с кислород-дефицитными центрами F-типа. В образцах АОА с кристаллической структурой после высокотемпературного отжига 1100...1250 °C доминирует интенсивное красное свечение примесей Cr3+ (1,78 эВ) и Mn4+ (1,82 эВ).

Anodic aluminum oxide (AAO) membranes with 100 μm thickness were synthesized in galvanostatic mode in oxalic acid solution. Obtained samples after annealing in 500...1250 °C range for 5 h were analyzed by X-ray diffraction. Phase composition of annealed AAO changes in the following order: amorphous ® Al2O3 (cubic) ® δ-Al2O3 ® α-Al2O3. It was found that there is a broad cathodoluminescence band in the region of 2,1...2,65 eV due to F-type oxygen deficient centers in amorphous membranes. Intensive red emission caused by Cr3+ (1,78 eV) and Mn4+ (1,82 eV) impurities dominates in AAO samples with crystalline structure after high temperature annealing in 1100...1250 °C range.