Анотація до роботи:

Зоренко Ю. В. Люмінесценція монокристалів і монокристалічних плівок окисних сполук з структурою гранату та перовскіту. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня доктора фізико-математичних наук зі спеціальності 01.04.10 – фізика напівпровідників і діелектриків. Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2008.

У дисертації розглянуто природу власної люмінесценції монокристалів (МК) і монокристалічних плівок (МП) окисних сполук з структурою гранату А₃В₅О₁₂ (A = Y, Lu, Gd; B = Al, Ga) і перовскіту АAlO₃ (A = Y, Lu), зокрема, люмінесценцію екситонів, а також люмінесценцію центрів, які утворені дефектами структури цих оксидів у формі антивузельних дефектів (АД) А_В і В_А та вакансійних дефектів (ВД). Досліджено особливості люмінесценції МК і МП Y-Lu-Al- гранатів і перовскітів, а також Al₂O₃, легованих різними типами домішок, зокрема, РЗ йонами з 4f-5d переходами (Cе³⁺, Pr³⁺), ізоелектронними домішками (Sc³⁺, La³⁺, Ga³⁺, Lu³⁺) та ртутеподібними (ns²) йонами (Pb²⁺, Bi³⁺). Встановлено, що особливості власної люмінесценції та люмінесценції домішок, а також трансферу енергії збудження до домішкових центрів в МК i МП гранатів i перовскітів, одержаних відповідно з розплаву i розплаву-розчину (PP) методом рідинно-фазної епітаксії з РР на основі PbО- і Bi₂О₃-вмісних флюсів, визначаються відсутністю в МК АД та дуже низькою концентрацією ВД, а також наявністю у складі МП певних концентрацій фонових домішок йонів Pb²⁺ i Bi³⁺ як компонентів РР. Показано, що відсутність в МП центрів люмінесценції і центрів захоплення, утворених АД і ВД, зумовлює переваги люмінофорів на основі МП порівняно з їхніми МК аналогами.

Зазначені дослідження спрямовані на розроблення на основі МП і МК гранатів і перовскітів нових видів тонкоплівкових і комбінованих люмінесцентних перетворювачів йонізуючих випромінювань, придатних для використання в сцинтиляційних детекторах для радіаційного моніторингу та системах одержання видимих і рентгенівських зображень з високою просторовою роздільною здатністю. В роботі викладені основи технології виготовлення таких люмінофорів методом РФЕ.

У роботі подано розв’язання наукової проблеми встановлення природи, локальної структури та загальних закономірностей формування центрів люмінесценції, утворених низько-енергетичними релаксованими електронними збудженнями (екситонами), АД і ВД, а також спеціально введеними домішками різних типів в оксидах із структурою гранату і перовскіту, які отримані у формі об’ємних МК з розплаву та МП з РР методом РФЕ. Оригінальною методологічною основою досліджень, які проведені в цій роботі, є порівняння люмінесцентних властивостей нелегованих і легованих МК і МП однотипних оксидів. Автором показано, що МП гранатів і перовскітів, в яких відсутні АД, та наявна гранично низька концентрація ВД, є зручними модельними об’єктами для дослідження природи власної люмінесценції цих оксидів та люмінесценції різних типів домішок. В цьому аспекті дисертаційна робота є науковим обґрунтуванням нового напряму фізики та технології люмінесцентних матеріалів, кристалізованих методом РФЕ.

На підставі аналізу проведених досліджень та узагальнення їх результатів можна сформулювати такі основні висновки цієї роботи:

1. Встановлено природу та структуру центрів власної люмінесценції МК окисних сполук зі структурою гранату та перовскіту, одержаних із розплаву.

1.1. Показано, що МК гранатів та перовскітів, кристалізовані з розплаву, є спеціальними типами ”самоактивованих” фосфорів. Зокрема, встановлено, що АД типу А_В і В_А у складних оксидах з структурою гранату А₃В₅О₁₂ і перовскіту АВО₃, є також особливим видом ІД. Як і ІД, АД у МК гранатів та перовскітів є центрами власної УФ люмінесценції та центрами захоплення носіїв зарядів обох знаків при низьких температурах.

1.2. Встановлено, що складні смуги власної УФ люмінесценції МК Al-гранатів (YAG і LuAG) є суперпозицією свічення АЛЕ відповідно в смугах з Е_мах = 4,74 і 4,95 еВ, люмінесценції екситонів, локалізованих в околі АД Y_Al і Lu_Al (ЛЕ(АД) центри) в смугах відповідно з Е_мах = 4,22 і 4,36 еВ, та люмінесценції зв’язаних екситонів, які формуються під час рекомбінації електронів з дірками, локалізованими відповідно на АД Y_Al і Lu_Al у смугах з Е_мах = 3,72 і 3,70 еВ. Встановлені енергії утворення екситонних станів, зв’язаних з ЛЕ(АД) центрами та АД Y_Al і Lu_Al в МК YAG і LuAG.

1.3. Встановлено, що складні смуги власної люмінесценції МК Ga-гранатів (LLGG і GGG) в діапазоні температур 77–300 К є суперпозицією свічення екситонів, локалізованих в околі АД Gd_Ga і Lu_La (ЛЕ(АД) центри) в смугах відповідно з Е_мах = 4,17 і 3,8 eВ, та люмінесценції АД Gd_Ga і Lu_La у смугах з Е_мах = 3,75 і 3,37 eВ, зумовлених відповідно рекомбінацією електронів, захоплених АД Lu_La, та дірок, захоплених АД Gd_Ga, з носіями заряду протилежного знаку з утворенням зв’язаних з АД екситонів.

1.4. Показано, що власна люмінесценція МК YAP і LuAP є суперпозицією двох комплексних смуг в УФ (6,9–4,7 еВ) і ближній УФ (4,7–2,2 еВ) областях спектру, які обумовлені переважно свіченням екситонів, локалізованих відповідно в околі АД Y_Al і Lu_Al та ВД. Встановлено, що складні смуги власної УФ люмінесценції МК YAP і LuAP є суперпозицією смуг свічення АЛЕ з Е_мах = 5,69 і 6,13 еВ та ЛЕ(АД) центрів з Е_мах = 5,28 і 5,9 еВ. Показано, що власна люмінесценція МК YAP у ближній УФ (4,7-2,2 еВ) області спектру є суперпозицією люмінесценції екситонів, локалізованих біля ВД різних типів, зокрема аніонних вакансій з одним (F⁺-центр) чи двома (F-центр) електронами в смугах відповідно з Е_max = 4,08 і 3,29 еВ, а також люмінесценції F⁺- і F–центрів в смугах відповідно з Е_мах = 3,54 і 2,91 еВ. Встановлені енергії утворення екситонних станів, зв’язаних з вказаними центрами, в МК YAP і LuAP.

1.5. Показано, що температурні залежності інтенсивностей свічення і кінетики загасання різних компонентів власної УФ люмінесценції МК гранатів і перовскітів, а також спектрів ТСЛ в інтервалі температур 8-300 К, відображають послідовні процеси термічної делокалізації, міграції та подальшого захоплення носіїв заряду з мілких до глибших центрів у послідовності АЛЕ ЛЕ(AД)Y_Al/Lu_Al AД (гранати) і АЛЕЛЕ(AД)ЛЕ(ВД) (перовскіти). У цих схемах ЛЕ (AД) та AД Y_Al, Lu_Al i Gd_Ga в гранатах виступають як центри захоплення відповідно електронів та дірок з температурами делокалізації цих носіїв 60–100 і 150–220 К (YAG і LuAG) та 77–155 і 185–230 К (GGG).

1.6. На підставі власних оригінальних результатів дослідженя люмінесценції F⁺– і F–центрів у МК YAР, YAG і Al₂O₃, а також даних інших авторів, систематизовані спектрально-кінетичні характеристики люмінесценції цих центрів в оксидах системи Al₂O₃-Y₂O₃ різних структурних типів. У МК YAР уперше виявлено явище фотоконверсії FF⁺-центрів.

2. Встановлено природу та особливості власної люмінесценції МП гранатів та перовскітів, одержаних методом РФЕ з розплаву-розчину.

2.1. Встановлено, що власна люмінесценція МП гранатів (YAG і LuAG) і перовскітів (YAP і LuAP) в діапазоні низьких температур переважно характеризується люмінесценцією АЛЕ в регулярних вузлах ґратки цих оксидів у смугах відповідно з Е_мах = 4,74 і 4,95 еВ та 5,69 і 6,13 еВ. Встановлені енергії формування АЛЕ станів в МП цих гранатів і перовскітів.

2.2. Встановлено, що випромінювальна релаксація АЛЕ в гранатах YAG і LuAG та перовскітах YAP і LuAP відбувається шляхом рекомбінації електронів, локалізованих на 4d¹(5d¹)+5s²(6s²) рівнях катіонів Y³⁺ чи Lu³⁺, з автолокалізованими дірками на 2p-рівнях однозарядних йонів кисню O^–.

2.3. Показано, що АЛЕ, а також інші екситоноподібні збудження, локалізовані на АД, ВД і ІД у МП і МК гранатів і перовскітів мають синглетний та триплетний збуджені рівні, що спричиняє наявність надшвидкого (в діапазоні десятих нс) та декількох повільніших компонентів у загасанні люмінесценції цих центрів.

3. Встановлено, що АД Y_Al і Lu_Al та ВД різних типів беруть значну участь у процесі збудження люмінесценції йонів Се³⁺ і Pr³⁺ в сцинтиляторах на основі МК гранатів і перовскітів. Показано, що причинами цього є реабсорбція люмінесценції центрів, утворених АД і ВД, смугами поглинання йонів Се³⁺ і Pr³⁺, та проміжна локалізація носіїв заряду на центрах захоплення, утворених АД і ВД.

3.1. Встановлено, що АД та йони Се³⁺ і Pr³⁺ в МК YAG і LuAG утворюють парні центри з безвипромінювальною передачею енергії збудження між їхніми складовими та меншою (відповідно на 0,38 і 0,21 еВ) енергією утворення локалізованого екситону, ніж у ізольованих йонів Се³⁺ і Pr³⁺. Показано, що парні центри АД-Се в МК YAG, YAP і LuAG формують центри захоплення дірок, яким відповідають домінуючі піки ТСЛ при 92, 105 і 145 К.

3.2. Встановлено, що значно більший (в 10–12 разів) внесок повільних компонентів у кінетиці загасання сцинтиляцій МК LuAG:Ce і LuYAP:Ce порівняно з МК YAG:Ce і YAP:Ce зумовлений вищою концентрацією АД у Lu-гранатах і перовскітах порівняно з Y-аналогами, а також більшою термічною глибиною центрів захоплення дірок, утворених відповідно АД Lu_Al (0,29 еВ) і Y_Al (0,18-0,21 еВ).

3.3. Показано, що суттєво менші внески повільних компонентів в кінетиці загасання люмінесценції йонів Се³⁺ в МК YAP і LuAP (0,42 і 3,92–4,06 %) порівняно з аналогами на основі МК YAG і LuAG (відповідно 6,3 і 75 %) свідчать про те, що концентрація АД Lu_Al і Y_Al в МК перовскітів є принаймні на порядок нижчою, ніж у МК гранатів, за близьких концентрацій ВД та термічних глибин відповідних центрів захоплення.

4. Встановлено особливості люмінесцентних властивостей сцинтиляторів на основі МП Y-Lu-Аl-вмісних гранатів і перовскітів, одержаних методом PФЕ, порівняно з об’ємними МК аналогами. Показано, що ці особливості зумовлені відсутністю в МП АД та дуже низькими концентраціями ВД. У свою чергу, властивості сцинтиляторів на основі МП зазнають впливу фонових домішок йонів Pb²⁺ і Bi³⁺, які є компонентами РР під час кристалізації цих МП методом РФЕ.

4.1. Показано, що сцинтилятори на основі МП YAG:Ce i LuAG:Ce та YAР:Ce, LuYAР:Ce і LuAР:Ce порівняно з МК аналогами володіють швидшою кінетикою сцинтиляцій та значно меншим (в 4–8,5 разів для гранатів і в 1,4-6 разів для перовскітів) вмістом повільних компонентів у кінетиці загасання люмінесценції йонів Се³⁺ при високоенергетичному збудженні через відсутність у них центрів люмінесценції та центрів захоплення, утворених АД Y_Al і Lu_Al, та ВД різних типів.

4.2. Встановлено, що головним чинником, що зменшує світловихід сцинтиляторів на основі МП оксидів, отриманих з Pb-вмісних РР, є легування фоновими домішками йонів свинцю. Це основна причина нижчого (на 25 %) світловиходу МП YAG:Ce та суттєво меншого (відповідно у 3 і 10 разів) світловиходу МП YAР:Ce і LuAP:Ce порівняно з їх МК аналогами. Водночас, світловихід МП LuAG:Ce за відсутності в них АД Lu_Al та ВД може перевищувати на 20 % світловихід МК аналогів цього гранату.

4.3. Встановлено наявність ефективної передачі енергії збудження між йонами Pb²⁺Ce³⁺ в сцинтиляторах на основі МП LuAG:Ce і YAG:Ce. Показано, що ефективність такої передачі енергії значно вища в МП LuAG:Ce, що спричиняє суттєво більший (18,5 %) вміст повільних компонентів в загасанні люмінесценції йонів Се³⁺ у цих МП порівняно з МП YAG:Ce (0,74 %).

4.4. Встановлено, що значна різниця в світловиході МП гранатів і перовскітів, одержаних із однотипних РР, обумовлена суттєво різними коефіцієнтами сегрегації йонів Pb²⁺ при гомо- і гетероепітаксійній кристалізації МП цих оксидів. Апробовано сукупність методів зменшення впливу фонової домішки свинцю на люмінесценцію і світловихід сцинтиляторів на основі МП.

5. Встановлено закономірності формування ізоелектронними домішками (ІД) центрів люмінесценції в окисних сполуках з структурою гранату і Al₂O₃.

5.1. Встановлено, що здатність ІД з елементів III групи створювати в оксидах з структурою гранату А₃В₅О₁₂ і -Al₂O₃ локальні електронно-діркові рівні як центри випромінювальної рекомбінації в УФ області спектру, визначається: 1) змогою ІД заміщувати певні кристалографічні позиції; 2) різницею в йонних радіусах ІД та заміщувального катіону (має бути не менше 0,12 для гранатів і 0,05 – для Al₂O₃); 3) відмінностями в будові їх електронних оболонок та йонних остовів. У цих сполуках центри типу ІД_В через більші йонні радіуси і менші треті потенціалів йонізації переважно є центрами локалiзації дірок, тоді як центри ІД_А з тих же міркувань - центрами локалізації електронів.

5.2. Проведено класифікацію ІД щодо ефективності утворення центрів люмінесценції в окисних сполуках на основі оксидів металів III групи. З врахуванням цієї класифікації показано, що серед всієї сукупності ІД найбільшою здатністю до формування центрів свічення з високим світловиходом володіють ”повністю ІД” La³⁺, Lu³⁺, Y³⁺ і Sc³⁺ (наприклад, ІД La_Y,Lu і Sc_Al в YAG, LuAG і Al₂O₃) та ”остовно-ІД”, зокрема, АД Y_Al і Lu_Al у МК YAG і LuAG. Натомість ”валентно-ІД” (зокрема, Al_Ga і Ga_Al) і ”умовно-ІД” (зокрема, Sc_Ga і In_Y,Lu) не утворюють центрів люмінесценції в цих оксидах.

5.3. Встановлені спектрально-кінетичні характеристики і енергетична структура центрів люмінесценції, утворених ІД La³⁺ в Sc³⁺ в додекаедричних {c}- (La_Y,Lu і Sc_Y,Lu) і октаедричних (а)- (Sc_Al) позиціях ґратки МК та МП YAG і LuAG, які володіють високим світловиходом КЛ і радіолюмінесценції (до 50 % від NaJ:Tl). Визначено енергії формування відповідних екситонних станів, зв’язаних з цими центрами.

5.4. Встановлено, що в МП YAG і LuAG за високих концентраціях ІД La³⁺ наявне формування АД Lu_Al в (а)-позиціях ґратки цих гранатів. Показано, що АД з ІД у МК YAG і LuAG можуть утворювати парні центри люмінесценції і центри захоплення типу АД(a)-ІД{с}та ІД{c}-ІД(a).

5.5. Розглянуто особливості люмінесценції ІД Sc³⁺ і Ga³⁺ у МП і МК Al₂O₃. Встановлено, що в МК Al₂O₃:Sc наявне збудження люмінесценції F⁺-центрів свіченням ІД Sc_Al, яке відсутнє в МП аналогах завдяки низькій концентрації ВД.

6. Встановлено закономірності люмінесценції ns²-йонів Pb²⁺ і Ві³⁺ в МП оксидів системи Al₂O₃-Y₂O₃-Lu₂O₃ з структурою гранату, перовскіту та a-Al₂O₃.

6.1. Встановлено, що в МП гранатів (YAG і LuAG) і перовскітів (YAР і LuAР) в діапазоні концентрацій фонової домішки йонів Pb²⁺ 10^-3-10^-2 ат. % наявна люмінесценція екситонів, локалізованих в околі йонів Pb²⁺ (ЛЕ(Pb) центри) в смугах відповідно з Е_мах = 4,1-4,26 і 4,18-4,22 еВ. Показано, що схема збуджених станів ЛЕ(Pb) центрів містить синглетний і триплетний рівні з суттєво відмінними ймовірностями випромінювальних переходів.

6.2. Встановлено, що для всіх МП цієї системи характерною є двосмугова структура спектру люмінесценції йонів Pb²⁺ і Ві³⁺ в УФ і видимій областях, яка обумовлена утворенням відповідно одиничних і парних Pb²⁺/Bі³⁺-вмісних центрів. Показано, що переважаючим механізмом збудження люмінесценції парних центрів є переходи з переносом заряду між йонами Bi³⁺ і Pb²⁺ і дном зони провідності оксиду з утворенням локалізованих біля цих центрів екситонів.

6.3. Показано, що внаслідок дії ефекту Яна-Теллера, переходи ³P_1,0¹S₀ з релаксованих станів одиничних і парних Bi/Pb-вмісних центрів є причиною наявності двох складових УФ і видимої смуг люмінесценції МП гранатів та перовскітів, а також двокомпонентної кінетики загасання свічення в цих смугах у нс і мкс-мс діапазонах.

6.4. Встановлено, що УФ люмінесценція йонів Bi³⁺ в МП YAG:Bi обумовлена переходами ³P_1,0¹S₀ з релаксованих станів одиничних йонів Bi³⁺ у рівноважних положеннях, тоді як люмінесценція у видимій області спектру спричинена переходами з релаксованих станів йонів Bi³⁺ у нерівноважних положеннях у результаті утворення парних Ві³⁺-вмісних центрів. Показано, що для йонів Pb²⁺ відсутні умови для утворення нерівноважних положень у парних центрах через значно більший радіус цього йону, ніж у йону Ві³⁺.

7. Розроблено основи промислових технологій вирощування сцинтиляторів на основі легованих йонами Се³⁺ і Pr³⁺ МП гранатів YAG і LuAG та перовскітів YAP і LuAP методом РФЕ з РР на основі флюсу PbO-B₂O₃. Ці основи полягають у визначені: 1) оптимальних величин концентрацій МП-формуючих і легуючих оксидів в РР (молярні коефіцієнти R₃ і R₄), 2) граничних допусків на чистоту і типи вихідних компонентів шихти; 3) оптимальних орієнтацій і типів підкладок; 4) оптимальних режимів кристалізації (температури і швидкості росту МП) для кожного з цих оксидів. Сукупність визначених оптимальних умов росту дає змогу отримати МП-сцинтилятори LuAG:Ce, YAG:Ce і YAР:Ce із світловиходом відповідно 14650, 12200 і 5900 Ф/МеВ.

8. Суттєво розширений клас нових люмінесцентних матеріалів на основі МП гранатів і перовскітів, одержаних методом РФЕ, та сфери їхніх застосувань.

8.1. Продемонстровано можливість отримання і встановлено набагато ширшу граничну умову – 0,093 < a для кристалізації нелегованих і легованих йонами Се³⁺ і Pr³⁺ МП LuAG і LuAP відповідно на підкладках YAG і YAP без будь-якого додаткового легування для зниження такої різниці a між параметрами ґратки МП і підкладки. Показано, що основним механізмом, що сприяє такій кристалізації, є утворення перехідного шару на межі поділу МП-підкладка.

8.2. Встановлено, що в легованих йонами Pr³⁺ МП і МК гранатів і перовскітів мають місце кооперативні процеси збудження f-f люмінесценції йонів Pr³⁺ з станів ¹D₂ (гранати) і ³P₀ (перовскіти) квантами d-f люмінесценції в УФ області спектру. Показано, що ефективність цього процесу значно вища в перовскітах, ніж у гранатах. Наявність кооперативних процесів збудження люмінесценції йонів Pr³⁺ та вплив фонової домішки іонів Pb²⁺ є причинами зниження світловиходу легованих йонами Pr³⁺ МП гранатів і перовскітів порівняно з аналогами, легованими йонами Се³⁺.

8.3. Показано, що методом РФЕ можливо здійснити легування МП оксидів різних структурних типів йонами Pb²⁺ і Bi³⁺ в діапазоні концентрацій від тисячних до одиниць ат. %, що дає змогу створити на їхній основі КЛ екрани зі зміною кольору свічення в УФ і видимій області (YAG:Pb і YAG:Bi) та - і -сцинтилятори (Al₂O₃:Pb) видимого діапазону.

Пошук нових галузей застосувань люмінофорів на основі МП окисних сполук, отриманих методом РФЕ, та суттєве розширення сукупності цих застосувань завдяки виконанню цієї роботи (додаток А) складає значну частину наукового доробку автора.

Основні результати дисертації опубліковані в роботах:

1. Волженская Л. Г., Зоренко Ю. В., Пацаган Н. И., Дорожко Е. В., Дубов Ю. Г. Особенности люминесцентных свойств эпитаксиальных гранатовых люминофоров // ЖПС. – 1986. – Т. 44, № 2. – С. 303–306.

2. Зоренко Ю. В., Колисниченко Ю. В., Пацаган Н. И., Синюта Ю. А., Юрьев С. А. Особенности выращивания эпитаксиальных гранатовых люминофоров // Сб. тр. ВИНИТИ люминофоров “Методы получения и исследования люминофоров и особо чистых веществ”: Ставрополь. – 1987. – Вып. 33. – С. 123–129.

3. Андрийчук В. А., Волженская Л. Г., Захарко Я. М., Зоренко Ю. В. Природа ультрафиолетовой люминесценции монокристаллов гадолиний-галлиевого граната // ФТТ. – 1987. – Т. 29, № 1. – С. 232 –234.

4. Андрийчук В. А., Волженская Л. Г., Захарко Я. М., Зоренко Ю. В. Влияние структурных дефектов на люминесценцию и термостимулированные явления в кристаллах Gd₃Ga₅O₁₂ // ЖПС. – 1987. – Т. 47, № 3. – С. 417–421.

5. Волженская Л. Г., Дубов Ю. Г., Зоренко Ю. В., Назар И. В., Пацаган Н. И., Пашковский М. В. Кооперативный процесс возбуждения активатора в монокристаллических плёнках Y₃Al₅O₁₂:Pr // Физическая электроника: Львов. – 1987. – В. 35. – С. 76–79.

6. Волженская Л. Г., Зоренко Ю. В., Пацаган Н. И., Пашковский М. В. Особенности люминесцентных свойств монокристаллических соединений Y₃Al₅O₁₂, полученных из расплава и раствора-расплава // Опт. и спектр. – 1987. – Т. 63, № 1. – С. 135–140.

7. Валбис Я. А., Волженская Л. Г., Дубов Ю. Г., Зоренко Ю. В., Назар И. В., Пацаган Н. И. Центры люминесценции в монокристаллических соединениях иттрий-алюминиевого граната, легированных изоэлектронной примесью скандия // Опт. и спектр. – 1987. – Т. 63, № 5. – С. 1058–1063.

8. Зоренко Ю. В. Термостимулированные процессы в монокристаллах Gd₃Ga₅O₁₂ // М.: 1988. – 8 с. – Рус. – Деп. в ВИНИТИ. – Рег. № 8223-В87. – Реф. опубл. в ЖПС. – 1988. – Т. 48, № 3. – С. 512.

9. Зоренко Ю. В., Волженская Л. Г., Пацаган Н. И., Дубов Ю. Г. Люминесцентные и оптические свойства монокристаллических плёнок Y₃Al₅O₁₂:Pb и Gd₃Ga₅O₁₂:Pb // М.: 1988. – 8 с. – Рус. – Деп. в ВИНИТИ, рег. № 1436-В88. Реф. опубл. в ЖПС. – 1988. – T. 49, № 3. – С. 514.

10. Каманин В. В., Куглер А., Соболев Ю. Г., Фомичев А. С., Бацев С., Давид И., Зоренко Ю. В. Идентификация ионизирующих излучений с помощью сцинтилляционного фосвич-детектора // Сообщения ОИЯИ : Дубна. – 1989. – 15 с.

11. Зоренко Ю. В., Горбенко В. И., Пацаган Н. И., Назар И. В., Лыскович А. Б., Новосад С. С., Батенчук М. М., Савицкий В. Г., Пашковский М. В., Малютенков П. С. Эпитаксиальные структуры гранатов как сцинтилляционные детекторы ионизирующих излучений // ЖПС. – 1990. – Т. 52, № 6. – С.967–972.

12. Zorenko Yu., Malutenkov P., Patsagan N., Nazar I., Gorbenko V., Batenchuk M., Pashkovsky M. The peculiarities of receiving of thin films single crystal oxide luminophorеs // Crystal Properties and Preparation. – 1991. – Vol. 36-38. – P. 226–233.

13. Зоренко Ю. В., Лимаренко Л. Н., Назар И. В., Пашковский М. В. Люминесценция ионов Pr³⁺ в твёрдых растворах Y₃Al_5-xGa_xO₁₂ // ЖПС. – 1991. – Т. 55, № 5. – С. 774–778.

14. Зоренко Ю. В., Горбенко В. И., Пацаган Н. И., Пашковский М. В. Выращивание и люминесцентные свойства монокристаллических плёнок галлиевых гранатов // Труды 8 Всес. конф. по росту кристаллов. – Харьков, 1992. – Т. 2, Ч. 2. – С. 280–281.

15. Зоренко Ю. В., Пашковский М. В, Батенчук М. М., Лимаренко Л. Н., Назар И. В. Антиузельные дефекты в люминесценции кристаллофосфоров со структурой граната // Опт. и спектр. – 1996. – Т. 80, № 5. – С. 776–780.

16. Zorenko Yu., Batenchuk M., Gorbenko V., Pashkovsky M. Single crystalline oxide films of the Al₂O₃-Y₂O₃-R₂O₃ system as optical sensors of various types of ionizing radiations: significant advantages over volume analogues // Proc. SPIE. – 1997. – V. 2967. – P. 101-104.

17. Зоренко Ю. В. Ізоелектронні домішки як центри люмінесценції в a-Al₂O₃ // УФЖ. – 1997. – Т. 42, № 5. – С. 559–563.

18. Зоренко Ю. В. Изоэлектронные примеси как центры люминесценции в оксидах со структурой граната // Опт. и спектр. – 1998. – Т. 84, № 6. – С. 945–949.

19. Zorenko Yu., Pashkovsky M., Konstankevych I., Gorbenko V., Yurchyshyn P., Martynova V., Duziy T. Single crystalline thin film screen for cathode-ray tubes: possibility of application, peculiarities of preparing and light characteristics // Proc. SPIE. – 1998. – Vol. 3359. – P. 256–259.

20. Зоренко Ю. В., Батенчук М. М., Горбенко В. И., Пашковский М. В., Констанкевич И. В. Факторы, определяющие энергетический выход люминофоров на основе монокристаллических пленок оксидов Аl₂O₃–Y₂O₃–R₂O₃ // ЖПС. – 1999. – Т. 66, № 6. – С. 819–823.

21. Zorenko Yu., Gorbenko V., Konstankevych I., Pashkovsky M., Globus M., Grinyov B., Tarasov V., Dorenbos P., C.W.E. van Eijk, E. van Loef. Scintillators on the base of single crystalline films of Al₂O₃–Y₂O₃ system oxides // in: Proc. SCINT 1999. – M.: Moscow State University. – 2000. – P. 476–481.

22. Zorenko Yu., Gorbenko V., Konstankevych I., Batenchuk M. Scintillators with high Z_eff on the base of Lu₃Al₅O₁₂:Ce single crystalline films: growth, properties and applications // in: Proc. SCINT 1999. – M.: Moscow State University. – 2000. – P.532–537.

23. Zorenko Y., Gorbenko V., Konstankevych I., Grinev B., Globus M., Thoms M., Batentschuk M. Application of the scintillators on the base of single crystalline films Lu₃Al₅O₁₂:Се for monitoring of radiation in biology and medicine // Semicond. Phys., Quant. Electr. & Optoelectr. – 2000. – Vol. 3, No. 2. – P. 213–218.

24. Globus M., Grinyov В., Lubinskiy V., Ratner M., Zorenko Yu., Konstankevych I. New and traditional scintillation crystals and thin films for medical and biological applications // Functional Materials. – 2001. – Vol. 8, Nо 4. – P. 718–724.

25. Globus M., Grinyov В., Lubinskiy V., Ratner M., Zorenko Yu. New scintillation materials and new trends in their applications (a review) // Functional Materials. – 2002. – Vol. 9, Nо 1. – P. 6–1.

26. Zorenko Yu., Gorbenko V., Konstankevych I., Mikhailin V., Kolobanov V., Spassky D., Zimmerer G. The nature of intrinsic luminescence of garnet structure oxides // Functional Materials. – 2002. – Vol. 9, No.2. – P. 291–296.

27. Zorenko Yu., Konstankevych I., Globus M., Grynyov B., Lyubinskij V. New scintillation detectors based on oxide single crystal films for biological microtomography // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A. – 2003. – Vol. A486. – P. 93–96.

28. Зоренко Ю. В., Горбенко В. И., Констанкевич И. В. Особенности получения кристаллофосфоров на основе монокристаллических пленок гранатов методом жидкофазной эпитаксии // Поверхность. – 2003. – № 5. – С. 83–90.

29. Зоренко Ю. В., Волошиновский А. С., Стрыганюк Г. Б., Констанкевич И. В. Ультрафиолетовая люминесценция монокристаллов и монокристаллических пленок YAlO₃ // Опт. и спектр. – 2004. – Т. 96, № 1. – С.78–85.

30. Зоренко Ю. В., Волошиновский А. С., Констанкевич И. В. Люминесценция F⁺ и F- центров в YAlO₃ // Опт. и спектр. – 2004. – Т. 96, № 4. – С.591–596.

31. Zorenko Yu., Gorbenko V., Konstankevych I., Voloshinovskii A., Stryganyuk G., Mikhailin V., Kolobanov V., Spassky D. Single-crystalline films of Ce-doped YAG and LuAG phosphors: advantages over bulk crystals analogues // J. Luminescence. – 2005. – Vol. 114, № 4. – P.85–94.

32. Зоренко Ю. В., Горбенко В. И., Стрыганюк Г. Б., Колобанов В. Н., Спасский Д. А., Блажек К., Никл М. Люминесценция экситонов и антиузельных дефектов в монокристаллах и монокристаллических плёнках Lu₃Al₅O₁₂:Ce // Опт. и спектр. – 2005. – Т. 99, № 6. – С. 960–968.

33. Zorenko Y. Luminescence of isoelectronic impurities and anti-site defects in garnets // Phys. Stat. Sol. (c). – 2005. – Vol. 2, № 1. – P. 375–379.

34. Zorenko Yu., Voznyak T., Gorbenko V., Kolobanov V., Spassky D., Nikl M., Zazubovich S. Luminescence of Pb²⁺ ions in Lu₃Al₅O₁₂:Pb single crystalline films // HASYLAB Ann. Rep. – 2005. – Part 1. – P. 445–446.

35. Zorenko Yu., Gorbenko V., Konstankevych I., Nikl M., Mares J. A., Blazek K., Nejezchleb K., Grinyov B., Mikhailin V., Kolobanov V., Spassky D. Scintillators based on YAG:Ce and LuAG:Ce single crystalline films: non-trivial advantages over bulk crystal analogues // Proc. SCINT 2005. – Kharkiv, 2006. – P. 205–210.

36. Zorenko Yu., Gorbenko V., Konstankevych I., Voznjak T., Savchyn V., Nikl M., Mares J.A., Blazek K., Nejezchleb K., Grinyov B., Mikhailin V., Kolobanov V., Spassky D., Grinyov B. Scintillation and luminescence properties of the YAP and LuAP:Ce single crystalline films in comparison with their bulk crystal analogues // Proc. SCINT 2005. – Kharkiv, 2006. – P. 211– 218.

37. Зоренко Ю.В. Люминесценция изоэлектронных примесей La³⁺ и Sc³⁺ в монокристаллических пленках Lu₃Al₅O₁₂ // Опт. и спектр. – 2006. – Т. 100, № 4. - С. 625–633.

38. Kolobanov V., Mikhailin V., Petrovnin N., Spassky D., Zorenko Yu. Exciton creation in LuAlO₃ single crystalline film // Phys. Stat. Sol. (b). – 2006. – Vol. 243. – P. R60–R62.

39. Zorenko Y., Zych E, Voloshinovskii A. Luminescence of YAG and YAG:Ce nanopowders: difference over bulk crystal analogues // HASYLAB 2006 Ann. Rep. – 2006. – P. 615–616.

40. Zorenko Yu., Voloshinovskii A., Savchyn V., Vozniak T., Nikl M., Nejezchleb K., Mikhailin V., Kolobanov V., Spassky D. Exciton and antisite defect–related luminescence in Lu₃Al₅O₁₂ and Y₃Al₅O₁₂ garnets // Phys. Stat. Sol. (b). – 2007. – Vol. 244, No 6. – P. 2180–2189.

41. Zorenko Yu., Voloshynovskii A., Vistovsky V., Grinberg M., Kornylo A., ukasiewicz T., wirkowicz M. The anti-site defect-related luminescence in (LaLu)₃Lu₂Ga₃O₁₂ garnet single crystals // Phys. Stat. Sol. (b). – 2007. – Vol. 244, № 9. – P. 3271–3278.

42. Zorenko Yu., Voloshinovskii A., Gorbenko V., Zorenko T., Nikl M., Nejezchleb K. Intrinsic luminescence of YAlO₃ perovskites // Phys. Stat. Sol. (c). – 2007. – Vol. 4, No 3. – P. 963-967.

43. Zorenko Y., Gorbenko V. Growth peculiarities of the R₃Al₅O₁₂ (R= Lu, Yb, Tb, Eu-Y) single crystalline film phosphors by Liquid Phase Epitaxy // Rad. Measur. – 2007. – Vol. 42, № 4–5. – P. 907–910.

44. Zorenko Y., Gorbenko V., Mihokova E., Nikl M., Nejezchleb K., Vedda A., Kolobanov V., Spassky D. Single crystalline film scintillators based on Ce– and Pr–doped aluminium garnets // Rad. Measur. – 2007. – Vol. 42, № 4–5. – P. 521–527.

45. Zorenko Y., Gorbenko V., Konstankevych I., Voznjak T., Savchyn V., Nikl M., Mares J.A., Nejezchleb K., Mikhailin V., Kolobanov V., Spassky D. Peculiarities of luminescence and scintillation properties of YAP:Ce and LuAP:Ce single crystals and single crystalline films // Rad. Measur. – 2007. – Vol. 42, № 4–5. – P. 528–532.

46. Zorenko Yu., Gorbenko V., Voznyak T., Vistovsky V., Nedilko S., Nikl M. Luminescence of Bi³⁺ ions in Y₃Al₅O₁₂:Bi single crystalline films // Rad. Measur. – 2007. – Vol. 42, № 4–5. – P. 882-886.

47. Hrytskiv Z.D., Zorenko Y., Gorbenko V., Pedan A.D. and Shkliarskyi W.I. Single crystalline film screens for cathode–ray tubes: New life of television scanning optical microscopy // Rad. Measur. – 2007. – Vol. 42, № 4–5. – P. 933–936.

48. Babin V., Gorbenko V., Makhov A., Nikl M., Zazubovich S., Zorenko Y. The role of Pb²⁺ ions in the luminescence of LuAG:Ce single crystalline films // Phys. Stat. Sol. (c). – 2007. – Vol. 4, No 3. – P. 797–800.

49. Способ получения монокристаллического плёночного катодолюминесцентного покрытия на основе иттрий-алюминиевого граната: А. с. 1389592 СССР. МКИ H01J 29/18, 29/20 / Волженская Л. Г., Зоренко Ю. В., Дубов Ю. Г., Дорожко Е. В., Пацаган Н. И., Горбенко В. И., Назар И. В. – № 4084922; Заявл. 10.07.1986; Опубл. 15.12.1987. – 4 с.

50. Комбинированный сцинтиллятор и способ его изготовления: А. с. 1434978 СССР. МКИ G01Т1/20 / Волженская Л. Г., Зоренко Ю. В., Лыскович А. Б., Новосад С.С. – № 4135053; Заявл. 23.07.1986; Опубл. 1.07.1988. – 4 с.

51. Способ создания тонкослойного термолюминесцентного дозиметра: А. с. 1434973 СССР. МКИ G01Т1/11 / Волженская Л. Г., Зоренко Ю. В., Лыскович А. Б., Пацаган Н. И., Новосад С. С. – № 4135049; Заявл. 23.07.1986; Опубл. 1.07.1988. – 4 с.

52. Способ выращивания эпитаксиальных плёнок для катодолюминофоров: А. с. 1424380 СССР. МКИ 4С30В19/02, 29/28 / Волженская Л. Г., Зоренко Ю. В., Пацаган Н. И., Горбенко В. И., Назар И. В., Кучма И. Н. – № 4219492; Заявл. 3.02.1987; Опубл. 15.05.1988. – 4 с.

53. Тонкоплёночный кристаллический люминофор на основе иттрий-алюминиевого граната и способ его получения: А. с. 1462855 СССР. МКИ 4С30В19/02, 29/28 / Волженская Л. Г., Зоренко Ю. В., Пацаган Н. И., Горбенко В. И., Назар И. В., Кучма И. Н. – № 4211863; Заявл. 19.03.1987; Опубл. 1.11.1988. – 4 с.

54. Осветитель лазера: А. с. 1442027 СССР. МКИ Н01S3/091 / Волженская Л. Г., Зоренко Ю. В., Пацаган Н. И., Горбенко В. И., Валбис Я. А. – № 4090744; заявл. 10.07.1986; Опубл. 1.08.1988. – 4 с.

55. Держатель для жидкофазной эпитаксии: А. с. 1476974 СССР. МКИ 4С30В19/06 / Зоренко Ю. В., Пацаган Н. И., Горбенко В. И. – Заявка № 4176211; Заявл. 6.01.1987; Опубл. 3.01.1989. – 4 с.

56. Монокристаллический катодолюминофор на основе иттрий-алюминиевого граната: А. с. 1490936 СССР. МКИ 4С09К11/80 / Волженская Л. Г., Зоренко Ю. В., Дубов Ю. Г., Пацаган Н. И., Назар И. В., Горбенко В. И. – № 4132893; Заявл. 10.07.1986; Опубл. 1.03.1989. – 4 с.

57. Способ выращивания эпитаксиальных плёнок люминофоров: А. c. по заявке № 4433045 СССР. МКИ C30B29/28 / Гаврилюк Ю. Н., Шевчук П. И., Малютенков П. С., Волженская Л. Г., Зоренко Ю. В., Пацаган Н. И., Горбенко В. И., Кознарский Я. П., Назар И. В., Савицкий В. Г., Пашковский М. В., Батенчук М. М. – № 4433045; Заявл. 30.05.1988; зарег. 29.05.1989. – 4 с.

58. Монокристаллический люминесцентный экран: А. c. 1634047 СССР. МКИ Н01J29/26 / Горбенко В. И., Дубов Ю. Г., Зоренко Ю. В., Копыстянский С. О., Кучма И. Н., Малютенков П. С., Назар И. В., Пацаган Н. И., Цыганенко В. В., Шевчук П. И., Смирнова С. А., Козакова Л. И. – № 4692080; Заявл. 20.02.1989; Опубл. 8.11.1990. – 4 с.

59. Композиционный сцинтилляционный детектор: А. с. 1725647 СССР. МКИ G01T1/11 / Зоренко Ю. В., Пацаган Н. В., Горбенко В. И., Назар И. В., Новосад С. С., Лыскович А. Б., Пашковский М. В., Батенчук М. М. – № 4769063; Заявл. 18.12.1989; Опубл. 8.12.1991. – 4 с.

60. Монокристаллический люминофор на основе окиси алюминия: А. c. 1804089 СССР. МКИ С09К11/84 / Горбенко В. И., Дубов Ю. Г., Зоренко Ю. В., Малютенков П. С., Кучма И. Н., Назар И. В., Пацаган Н. И., Пашковский М. В., Шумра Л. Л. – № 4865509; Заявл. 10.09.1990; Опубл. 9.10.1992. – 3 с.