Структура и оптические свойства наноразмерного нитрида бора, полученного в оптической печи без катализаторов

Abstract

Исследованы структура, фазовый состав и характер оптического поглощения нитрида бора, полученного в оптической печи повышенной мощности с ксеноновыми источниками излучения в среде азота. Показано, что при данных условиях эксперимента фазовый состав полученного материала представляет собой смесь гексагонального BN, двух тетрагональных фаз с повышенным содержанием бора (В₂₅N и В₅₁,₂N), а также аморфной фазы. На зависимости квадрата коэффициента поглощения от энергии фотонов падающего света в области собственного поглощения наблюдаются три линейных участка, соответствующих ширине запрещенной зоны: 3,0, 3,8 и 4,5 эВ. Особенности спектральной зависимости оптического поглощения можно объяснить поглощением следующими фазами: тетрагональными В₅₁,₂N (3,0 эВ) и В₂₅N (3,8 эВ), а также гексагональной BN (4,5 эВ).

Досліджено структуру, фазовий склад і характер оптичного вбирання нітриду бору, одержаного в оптичній печі підвищеної потужности з ксеноновими джерелами випромінення в середовищі азоту. Показано, що за даних умов експерименту фазовий склад одержаного матеріялу є сумішшю гексагонального ВN, двох тетрагональних фаз з підвищеним вмістом бору (В₅₁,₂N і В₂₅N), а також аморфної фази. На залежності квадрата коефіцієнта вбирання від енергії фотонів падаючого світла в області власного вбирання спостерігаються три лінійні ділянки, які відповідають ширині забороненої зони: 3,0, 3,8 і 4,5 еВ. Особливості спектральної залежности оптичного вбирання можна пояснити вбиранням наступними фазами: тетрагональними В₅₁,₂N (3,0 еВ) та В₂₅N (3,8 еВ) і гексагональною ВN (4,5 еВ).

A structure, phase composition and behaviour of optical absorption of boron nitride produced in the high-power optical furnace with xenon sources of ex- posure in nitrogen environment are studied. As shown, under the experimental conditions, the phase composition of the obtained material is a mixture of hexagonal BN, two tetragonal phases with the increased boron content (В₅₁,₂N and В₂₅N), and amorphous phase. There are three linear sections on the dependence of the absorption-coefficient square on photon energy of incident light in the region of absorption band gap. They correspond to band gaps of 3.0, 3.8 and 4.5 eV. The features of spectral dependence of optical absorption can be explained by absorption by corresponding phases: tetragonal В₅₁,₂N (3.0 eV), В₂₅N (3.8 eV) and h-BN (4.5 eV).