Особенности дефектов в анодном оксиде алюминия, синтезированном в электролитах на основе неорганических и органических кислотстатьяИсследовательская статья
Аннотация:Согласно данным электронной микроскопии пористый анодный оксид алюминия представляют собой упорядоченные массивы нанопор. Средний диаметр пор составляет 11.8±3.5 нм. Столь существенные вариации размеров можно объяснить вытянутой формой некоторых образцов, вероятно, обусловленной слиянием двух «зародышевых» пор в одну при формировании por-Al2O3. Толщина пористого слоя составляет примерно 8 мкм. По данным ЭПР-спектроскопии основным типом парамагнитных дефектов во всех образцах por-Al2O3, синтезированных в различных электролитах при температуре 5 0С, являются кислородные вакансии (так называемые F+ центры). Их концентрация варьируется от Ns=1015 г-1 в por-Al2O3, синтезированном в серной и селеновой кислотах, до Ns=1016 г-1 и 1017 г-1 в образцах, синтезированных в органических кислотах, щавелевой и ОЭДФ, соответственно. Резкий рост величины Ns при переходе от неорганических кислот к органическим, вероятно, обусловлен разупорядочением поверхностного слоя. Также, в образцах, сформиро-ванных в селеновой кислоте, наблюдается парамагнитные центры с неспаренным электроном, локализованном на атоме кислорода. Поскольку образцы, полученные в серной и селеновой кислоте, практически не люминесцируют (на уровне фоновой линии), а образцы, синтезированные в щавелевой и ОЭДФ, представляют высокоинтенсивную фотолюминес-ценцию (ФЛ), можно предположить, что ФЛ por-Al2O3 обусловлена излучательной рекомбинацией фотовозбужденных электронов на F+-центрах. Дефекты, в который неспаренный электрон принадлежит атому кислорода, являются центрами безызлучательной рекомбинации. Полученные данные выявляют роль точечных дефектов в por-Al2O3 в процессах излучательной и безызлучательной рекомбинации и могут быть использованы при проектировании оптических биосенсоров.
