Особенности изменения интенсивностей основных полос фотолюминесценции ионов Tb$^{3+}$ и их сателлитов в поликристаллическом люминофоре Gd$_2$O$_3$:Tb(3 mol%)

Образцы люминофора Gd$_2$O$_3$:Tb(3 mol%) получены золь-гель методом с последующим отжигом при 800 и 1200$^\circ$C на воздухе. При высокой температуре отжига интенсивность основных полос излучения 484 и 541 nm увеличивается, но при этом уменьшается соотношение интенсивностей этих полос излучения с их сателлитами 493 и 549 nm соответственно. На основании анализа рентгеновской дифрактометрии, спектров излучения, дальней ИК- и рамановской спектроскопий, а также спектроскопии диффузного отражения, установлены: повышение кристалличности образцов со значительным уменьшением деформационных напряжений решетки при повышенных температурах отжига, изменение структуры запрещенной зоны с вырожденными акцепторной и донорной зонами примесей Tb$^{4+}$ и Tb$^{3+}$ соответственно. Спектры диффузного отражения образца после отжига при 800oC при оптическом возбуждении показали прямой переход заряда через запрещенную зону c $E_g$ = 2.56 eV. После повышенной температуры отжига концентрация ионов Tb$^{4+}$ уменьшается за счет восстановления до Tb$^{3+}$. В результате при низких энергиях возбуждения еще сохраняется вырождение акцепторной зоны и существует прямой переход зарядов через запрещенную зону с $E_g$ = 2.55 eV. При высокой энергии возбуждения вырождение акцепторной зоны снимается и наблюдается прямой переход через запрещенную зону с $E_g$ = 3.39 eV. Эти эффекты сопровождаются относительно большим увеличением интенсивности излучения сателлитов, в особенности на длине волны 549 nm.