Kathodolumineszenz von Selen

Die Kathodolumineszenz (KL) von trigonalem Selen wird bei 10 K beobachtet. Die Anregung erfolgt mit 14 keV-Elektronen bei rechteckformiger Modulation (122 Hz). Die Messung der Strahlung geschieht mit Hilfe eines Multipliers in Lock-in-Technik. Das im Bereich der Absorptionskante der Fundamentalabsorption (1,65 bis 1,90 eV) beobachtete Spektrum zeigt mehrere scharfe Linien, die denen der Photolumineszenz bei gleicher Temperatur entsprechen. Die Hauptlinien sind Phononen-begleitete Ubergange indirekter Exzitonen, wie eine vergleichende Diskussion ergibt. Bei konstanter Pulsfrequenz von 122 Hz und konstanter mittlerer applizierter (Warme-) Leistung wird die Pulslange variiert, um Auskunft uber das dynamische Verhalten der KL zu erhalten. Zum Vergleich werden Modellrechnungen durchgefuhrt. Eine Ubereinstimmung last sich nur erzielen, wenn man die Existenz einer Anregungsschwelle fur das Auftreten der KL annimmt. Das Modell der Anregungsschwelle kann auch einer Superlinearitat der Lumineszenz entsprechen, wie sie typisch ist fur die Rekombinationsstrahlung von Exzitonen in der kondensierten Phase. Cathodoluminescence (CL) of trigonal selenium is observed at 10 K. The excitation by 14 keV electrons is square wave modulated (122 Hz). The radiation is detected by a photomultiplier in lock-in technique. The observed spectrum in the region of the fundamental absorption edge (1.65 to 1.90 eV) shows several sharp lines which correspond to those of the photoexcited luminescence at this temperature. The main lines are analysed as phonon assisted transitions of indirect excitons. At the constant puls frequency of 122 Hz and at constant mean (heat) power for the sample the puls length is varied, to get information about the dynamic behavier of the CL. Model calculations are made for comparison. To get agreement the existence of a threshold excitation level for the appearing of CL has to be assumed. This model also describes the superlinearity which is typical for the recombination radiation of excitons in a condensed phase.