Project aims at the preparation of doped multicomponent garnet (Gd(La)-Lu(Y))3(Al-Ga)5O12 and orthosilicate (Lu-Y-Gd(La))2SiO5 materials in the form of single crystalline films. LPE technology from the PbO- and BaO-based fluxes will be used for the film growth. Powders prepared by solid state sintering will serve for material composition screening. Structure and morphology of films will be checked. Luminescence and scintillation characteristics will be studied focusing on the positioning of excited states of the luminescence centers in the forbidden gap of the host and their thermally induced ionization. Nature and role of structural defects involved in the energy transfer and storage processes will be examined. Using tailored material compositions we will apply the band gap engineering strategy developed by us in the Ga-admixed aluminum garnets to inactivate shallow electron traps. Relation between the type of defect, its concentration and particular technological method used will be studied. Application potential will be tested for thin film scintillators and white LED phosphors. (en)
Cílem projektu je příprava a studium multikomponentních granátů (Gd(La)-Lu(Y))3(Al-Ga)5O12 a ortosilikátů (Lu-Y-Gd(La))2SiO5 ve formě tenkých monokrystalických vrstev pomocí kapalné epitaxní technologie z tavenin na bázi PbO a BaO. Prášky připravené metodou sintrování v pevné fázi budou sloužit pro úvodní materiálovou selekci. Bude prověřována struktura a morfologie vrstev. Studium luminiscenčních a scintilačních vlastností se zaměří na polohování excitovaných stavů emisních center v zakázaném pásu matrice a jejich teplotně indukovanou ionizaci. Dále budeme studovat podstatu a roli defektních stavů v procesech přenosu a záchytu energie. Pomocí cílených materiálových komposic budeme ladit velikost zakázaného pásu matrice podobně jako jsme tuto strategii zavedli v Ga-admixovaných hliníkových granátech s cílem potlačit mělké elektronové pasti. Systematicky budeme sledovat korelace mezi výskytem specifických defektů, jejich koncentrací a použitou technologií. Aplikační potenciál vyvinutých materiálů bude testován v oblasti tenkovrstvých scintilátorů a fosforů pro zdroje bílého světla.