Локализованные экситоны в спектре оптического поглощения оксида цинка, легированного марганцем

Представлены результаты исследования оптического поглощения и сигналов ЭПР монокристаллов оксида цинка, легированного марганцем. В спектрах поглощения ZnO : Mn давно наблюдается широкая полоса примесного поглощения с пороговой энергией приблизительно 2.1 eV, которая трактовалась как результат переходов с переносом заряда. В спектрах поглощения поляризованного света при температурах 4.2 и 77.3 K нами впервые обнаружены несколько линий различной интенсивности в диапазоне энергий квантов света 1.877–1.936 eV. Наблюдаемые линии приписываются донорному экситону $[(d^{5}+h)e]$, возникающему в результате кулоновского связывания свободного $s$-электрона и дырки, локализованной на $p$–$d$-гибридизованных состояниях. Спектры ЭПР сигналов иона Mn$^{2+}$ при воздействии света в полосу примесного поглощения оказались не фоточувствительными. Полученные результаты свидетельствуют, что примесное поглощение ZnO : Mn обусловлено переходами из антисвязывающих $p$–$d$-гибридизованных DBH-состояний в зону проводимости.