Radiation-induced pocesses in A²B⁶ oxide compounds under proton and gamma-irradiation

Changes in scintillation and optical properties of semiconductor scintillators (SCS) based on ZnSe(O,Te), ZnSe(Cd), ZnCdS(Te), ZnSSe(Te) and CdWO₄ (CWO) crystals were studied under influence of ionizing radiations: gamma (~1.3 MeV, up to 500 Mrad), protons (~18 MeV, fluence up to 10¹⁶per⋅cm ⁻² ), electrons (0.54 to 2.26 MeV, up to 50 Mrad), and neutrons (source - thermal reactor channel, fluence up to 10¹⁸ per⋅cm ⁻² ). SCS and CWO crystals have high radiation stability (RS) towards irradiation by gamma-rays and neutrons. Under proton irradiation, CWO scintillators have much higher RS as compared with SCS. For SCS under gamma-irradiation with Dγ>(2…5)⋅10⁹ rad and Pγ=7.7⋅10²R⋅s⁻¹ , in the surface layer (estimated in tens of nanometers) radiolysis of the crystalline structure occurs, and the loss of mass is observed for the samples (at Т=320 К).Вивчено зміну сцинтиляційних і оптичних властивостей напівпровідникових сцинтиляторів (НПС) ZnSe(O,Te), ZnSe(Cd), ZnCdS(Te), ZnSSe(Te) та CdWO₄ (CWO) кристалів при впливі різних видів іонізуючих випромінювань (гамма, протонів, нейтронів). При опроміненні кристалів НПС нейтронами їх світловий вихід зростає на 20...150 % і спостерігаються помітні зміни їхніх оптичних характеристик у видимому та інфрачервоному діапазонах. Протонне опромінення приводить до суттєвої деградації оптичних та сцинтиляційних параметрів кристалів НПС при тому в інфрачервоній області спостерігаються селективні смуги поглинання (при 4...7 мкм). Кристали CWO мають більш високу радіаційну стійкість до протонного опромінення, ніж НПС. При високих дозах опромінення НПС (D>2...5•10⁹ рад) у поверхневому шарі кристалів спостерігаються процеси радіолізу і втрата маси опромінених зразків.Изучено изменение сцинтилляционных и оптических свойств полупроводниковых сцинтилляторов (ППС) ZnSe(O,Te), ZnSe(Cd), ZnCdS(Te), ZnSSe(Te) и CdWO₄ (CWO) кристаллов при воздействии различных видов ионизирующих излучений (гамма, протонов, нейтронов). При облучении кристаллов ППС нейтронами их световыход возрастает на 20…150 % и наблюдаются заметные изменения их оптических характеристик в видимом и инфракрасном диапазонах. Протонное облучение приводит к существенной деградации оптических и сцинтилляционных параметров кристаллов ППС, при этом в инфракрасной области наблюдаются селективные полосы поглощения (при 4…7 мкм). Кристаллы CWO обладают более высокой радиационной стойкостью к протонному облучению, чем ППС. При высоких дозах облучения ППС (D>2…5•10⁹ рад) в поверхностном слое кристаллов наблюдаются процессы радиолиза и потеря массы облученных образцов

Crystals Cd₁₋x ZnxTe – a promising material for non-cryogenic semiconductor detectors: preparations, structure defectness and electrophysical properties

Relationship between preparation conditions of the raw charge, crucible material, growth regimes and structure defectness and electrophysical properties of crystals Cd₁₋x ZnxTe has been studied. The crystals were grown both from the raw material which had been pre-synthesized in quartz ampoules and from the raw material synthesized from the elements directly in the growth furnace. It is shown that the best values of electric resistivity ρ (up to 10¹¹ Ohm⋅cm) and sensitivity to X-ray and gamma-radiation are obtained for crystals grown in crucibles of highly pure coal-graphite material from the pre-synthesized raw charge. Correlation has been established between values of ρ and crystal defectness: decrease of dislocation density by 10⁴ times led to 10⁷ times higher values of resistivity. Concentration of dislocation etching pits regularly decreased with higher purity of the raw material and optimization of crystal preparation technology

Doping methods and properties of the solid solutions on AIᴵᴵBⱽᴵ crystals base

It has been shown that the composition and concentration of complex and radiative recombination centers in solid solution crystals in AIᴵᴵBⱽᴵ systems depends along what section of the concentration triangle is the solid solution obtained. Effects have been studied of the isovalent dopant and thermal treatment in different media upon optico-luminescent, structural and physico-chemical characteristics of solid solution of crystals in the nSe-nTe system.Встановлено, що склад і концентрація комплексних центрів випромінювальної комбінації кристалів твердих розчинів (ТР) у системах AIᴵᴵBⱽᴵ залежать від того, вздовж якого розрізу концентраційного трикутника відбувається утворення ТР. Досліджено вплив ізовалентної домішки і також термообробки у різних середовищах на оптико-люмінесцентні, структурні й фізико-хімічні характеристики кристалів ТР у системі nSe-nTe.Установлено, что состав и концентрация комплексных центров излучательной рекомбинации кристаллов твердых растворов (ТР) в системах AIᴵᴵBⱽᴵ зависят от того, по какому разрезу концентрационного треугольника происходит образование ТР. Исследовано влияние изовалентной примеси и термообработки в различных средах на оптико-люминесцентные, структурные и физико-химические характеристики кристаллов ТР в системе nSe-nTe