CHARACTERIZATION OF THE ELECTRON INDUCED UV EMISSION IN THIN FILM MATERIALS

• Main Author: LUCAS MAURICIO SIGAUD
• Other Authors: MARCO CREMONA
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2005
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=7339@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=7339@2

COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR === O objetivo deste projeto foi a montagem de um sistema que permitisse a caracterização de novos materiais em forma de filmes finos para aplicações em sistemas com detectores de UV, concentrando a nossa pesquisa na caracterização da radiação emitida por alguns filmes finos irradiados com um feixe de elétrons. A utilização de uma Micro-Channel Plate (MCP) nos direcionou para a escolha dos materiais catodoluminescentes que deveriam ser depositados como filmes. Este tipo de detector é sensível a fótons na faixa do ultravioleta de vácuo (VUV) e dos raios-X e, portanto, a escolha deveria recair em materiais cuja catodoluminescência ocorresse nessas regiões do espectro eletromagnético. Um sistema foi montado em uma câmara de vácuo para a realização do estudo destes materiais através da incidência de elétrons (produzidos por um canhão de elétrons com energia variável de 0 a 400 eV) nos mesmos. Os materiais, uma vez irradiados com elétrons, emitem fótons na região do VUV, os quais são, por sua vez, detectados pela MCP. Paralelamente, foram realizadas deposições de filmes baseados em óxidos puros ou dopados (ZnO, ZnO:Eu, ZnO:Er) e filmes de LiYF4:Er+, nunca antes depositado. Para tanto foram utilizadas diferentes técnicas de deposição como a de feixe de elétrons e a de spin-coating. Foram realizadas duas séries de medidas destas amostras na câmara de vácuo, para detecção de emissão de fótons por transmissão e por reflexão a 90º. Percebe-se, através dos resultados obtidos, que os materiais dopados com Érbio possuem um forte pico de emissão em torno de 120 eV. Estes resultados preliminares indicam que é possível utilizar filmes dopados com Érbio como materiais catodoluminescentes na faixa do VUV. === Our project was to build a system that would allow the characterization of new materials in the form of thin films for UV detectors applications. The main objective of our research was the characterization of the radiation emitted by electron-beam irradiated thin films. The use of a Micro Channel Plate detector (MCP) leaded us to choose certain cathodoluminescent materials that should be deposited as films. Since this kind of detector is sensitive to photons in the vacuum ultraviolet (VUV) and X-rays regions of the electromagnetic spectrum, our investigation was restricted to the materials which present cathodoluminescence in this region. Thin films based in pure or doped oxides (ZnO, ZnO:Eu, ZnO:Er) and LiYF4:Er+ were deposited. To accomplish this, different kinds of techniques were used, such as the electron-beam and the spincoating depositions. Once irradiated with electrons, these materials emit VUV photons, which are in turn detected by the MCP. For these purposes it was necessary to build an electron gun, with energy ranging from 0 to 400 eV, placed in a vacuum chamber, used for these experiments. Two series of measurements of the produced samples were performed in this vacuum chamber, and the photonic emission was detected by using transmission and reflection geometries. Our data show that, at the available incident energy range, the Erbium-doped materials have a strong emission peak around 120 eV. These preliminary results show that it is possible to use Erbium-doped films as VUV- cathodoluminescent materials