Структурные превращения в ZnS:Cu в процессе термического отжига

Исследовано влияние отжига при 800$^\circ$C на спектры фотолюминесценции, электронного парамагнитного резонанса и рентгеновской дифракции порошкообразного ZnS:Cu, полученного методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза из шихты, содержащей Zn, S и CuCl. Показано, что вариация скорости нагрева материала до температуры отжига приводит к немонотонному изменению спектрального положения и ширины на полувысоте полосы фотолюминесценции в сине-зеленой области спектра, а также концентрации парамагнитных центров Mn$^{2+}$. Установлено, что после синтеза в порошке присутствуют кубическая и гексагональная фазы ZnS, а также фазы ZnO и CuZn. Показано, что отжиг полученного порошка при 800$^\circ$C приводит к протеканию трех процессов: преобразованию гексагональной фазы ZnS в кубическую, окислению ZnS и CuZn, а также диффузии Cu в объем микрокристаллов ZnS из фазы CuZn. Предложена модель, объясняющая наблюдающиеся изменения в спектрах люминесценции и электронного парамагнитного резонанса протеканием процессов диффузии примесей Cu и Mn в объем микрокристаллов, в частности из фазы CuZn, а также их акккумуляцией на протяженных дефектах.