退火处理对ZnS: Cu,Mn电致发光材料亮度的影响

ZnS系列电致发光已经在低亮度照明、液晶显示、汽车和航空仪表等领域得到广泛的应用.Mn、Cu是ZnS电致发光材料常用的激活剂,Mn²⁺在晶体中形成橙色发光中心,发光中心波长580nm;Cu⁺在晶体中不但形成发光中心,还形成发光所必需的Cu_xS,因此二者对发光亮度有明显的影响.由于ZnS:Cu,Mn橙色发光材料中的Mn掺杂量较大,影响了发光材料的内在结构,在灼烧过程中Mn化合物的其他成分还可能对发光材料的亮度产生了不利的影响,导致发光材料的亮度远低于蓝绿色材料.采用在退火过程中添加适量的Mn、Cu化合物,通过低温扩散的方式,使Mn²⁺均匀进入到ZnS晶格,获得了亮度较高的ZnS:Cu,MnACEL粉末材料.并对制备工艺中Cu、Mn含量、掺杂Mn化合物的形式、退火温度等对发光亮度的影响进行了讨论.实验中发现,在三种Mn化合物中(碳酸锰、乙酸锰、硫酸锰),以乙酸锰掺杂的材料亮度最高.得到Mn(以乙酸锰为添加物)的添加量为2%、Cu的添加量为0.1%、退火温度为700℃时,所制备的材料亮度最高.低温退火时掺杂Mn的材料亮度比常规材料的亮度高出1倍.     

低温扩散Mn2+制备ZnSⅩⅣMn,Cu电致发光材料

研究了不同Mn的化合物掺杂在不同退火处理条件下对ZnSⅩⅣMn,CuACEL粉末的发光亮度的影响.在低温下扩散Mn²⁺掺杂的方法,有效降低了Mn盐中其它杂质对发光的影响,和直接高温法制备的ZnSⅩⅣMn,CuACEL材料相比,提高了材料的发光亮度.     

高场电致发光过程的动力学分析

本文通过对交流(ZnS:Mn,Cu)和直流(ZnS:Mo,Cu(Cu))两种不同结构的粉末发光材料的发光光谱,时间分辨发光光谱,电流波形,发光亮度波形,发光衰减以及发光强度与掺杂浓度的关系等方面的研究,对Mn和Cu这两种不同类型的发光中心的高场电致发光过程进行了分析,并用一个统一的模型对两种不同类塑的发光中心建立了发光动力学方程,由此解得Mn中心和Cu中心的发光强度随时间的变化规律表达式,它们分别包括了Mn中心和Cu中心发光亮度波形的所有情形。我们从动力学分析出发,找到了影响Cu中心和Mn中心发光强度的主要因素,并从理论上预言了提高发光强度的可能途径。     

ESR在ACEL ZnS:Mn,Cu和ZnS:Cu材料研究中的应用

ZnS:Mn,Cu粉末发光材料的ESR谱随Mn2+浓度和制备条件的不同有着明显的变化。根据耦合Mn2+的ESR谱理论分析,计算ESR谱参数及其饱和现象表明,当Mn2+浓度>0.2%,Mn2+开始形成离子团,Mn2+团的形成和Mn2+离子与晶格间耦合随Mn2+浓度的增大而增强是发光浓度猝灭的主要原因,Mn2+浓度约为0.7%具有最高发光亮度。本文还讨论了退火条件对ZnS:Mn,Cu ESR谱的影响以及老化的ZnS:Cu中Cu2+的ESR谱。     

Ⅱ-Ⅵ族化合物薄膜电致发光

电致发光薄膜是平板显示器的重要材料之一,我们从研究ZnS:Mn,Cu直流电致发光薄膜的大面积稳定发光开始,首次将稀土离子引进直流电致发光薄膜,实现了各色的直流电致发光,并研究其激发机理、过热电子的能量分布、稀土离子的碰撞截面和稀土离子发光中心在晶格中的位置等。在国内首先研制成功ZnS:Mn交流电致发光薄膜计算机终端显示器,并扩大面积到640×480像素(对角线10英寸)。为了实现彩色化显示,研制出稀土离子掺杂的各色交流电致发光薄膜。研究不同稀土离子在薄膜中的浓度猝灭,以便提高薄膜的发光亮度。在致力于实现彩色的过程中,首要的任务是提高蓝色电致发光薄膜的亮度和探索新的蓝色电致发光薄膜材料:从ZnS:TmF₃到CaS:TmF₃,发光亮度有了很大的提高;使SrS:Ce薄膜蓝色电致发光的亮度超过1000cd/m²;同时探索纳米Si和非晶Si/SiO₂超晶格结构的蓝色电致发光。成功地实现了ZnS:Mn/SrS:Ce白色电致发光和SrS:HoF₃三基色线谱发射的白色电致发光,发光亮度也超过1000cd/m²。     

ZnS:Mn,Cu粉末ESR谱和发光特性的分析

本文用电子计算机模拟和拟合的方法分析不同浓度ZnS:Mn,Cu(ZnS:Mn)粉末的电子自旋共振(ESR)谱,从获得的有关Mn²⁺离子中心类型及其分布的信息,说明ZnS:Mn,Cu交流电致发光亮度对浓度的依赖关系(最高亮度对应大约0.7%g/g的Mn浓度),探讨材料制备过程中灼烧温度和冷却方式等条件的影响。     

光学材料 发光材料、荧光材料

O482.312006010707长余辉材料的研究进展=Research progress in long per-sistence phosphors[刊,中]/赵军武(西安交通大学理学院.陕西,西安(710049)),齐晓霞∥半导体光电.—2005,26(4).—267-273系统地介绍了长余辉材料的发展历史、发光机理及常规制备方法。结合作者所做的工作及对近几年研究状况的对比分析,展望了长余辉材料的研究趋势和可能的应用前景。图4参32(杨妹清)O482.312006010708退火处理对ZnS∶Cu,Mn电致发光材料亮度的影响=Effect of annealing on brightness of ZnS∶Cu,Mn ACELmaterial[刊,中]/董国义(河北大学物理科…     

ZnS:Mn薄膜电致发光锰中心直接碰撞激发的证明

为了阐明在ZnS:Mn薄膜电致发光中锰发光中心的激发机制,测量了光致发光和电致发光的时间—分辨光谱。在光致发光中,ZnS基质和锰中心的发光都观察到了,锰中心的发光可以看到时间延迟,它说明能量由ZnS基质传递到锰中心。与此相反,在电致发光中,难于观察到ZnS基质的发光,而在激发以后立即观察到锰中心的发光。这些实验结果有力地表明在电致发光中,锰中心的激发机制是由于在ZnS基质中的高场加速的过热电子的直接碰撞激发所致。效率的测量电证实了这些结果。     

Cu+浓度对ZnS:Cu电致发光材料热释光曲线的影响

以ZnS为基质材料,分别掺入0．05％,0．10％,0．15％,0．20％,0．25％浓度的Cu^＋作为激活剂,制得5个ZnS：Cu电致发光材料样品。通过对样品材料热释光曲线的分析和电致发光亮度的测量,得出结论：当Cu^＋的浓度含量过高,虽然发光中心数目增加,但热释光曲线的强度降低。当Cu^＋掺入浓度为0．15％时,ZnS：Cu电致发光材料的热释光曲线峰值最大,发光亮度最高。     

ZnS:Mn2+,Sm3+粉末材料中Mn2+和Sm3+之间的能量传递

研究了ZnS粉末材料中Mn2+中心和Sm3+中心之间的相互作用.通过测量单独由Mn2+或Sm3+掺杂及Mn2+,Sm3+同时掺杂的ZnS粉末材料的发射光谱、激发光谱、发光衰减以及选择激发发光光谱,证实了Mn2+和Sm3+之间存在偶极子-偶极子相互作用的无辐射能量传递.同时还计算了能量传递几率和传递效率.     

《国外信息显示》一九七三年分类目录

一无机发光材料的一般问题: 发射光谱 余辉测量 光和颜色的测量 国外无机晶体发光研究概况 发光材料的能带结构 体效应场致发光 一种联合的发光中心 等电子陷阱二场致发光显示器件和材料: CdS:Cu粉末磷光体直流场致发光(DCEL)性质的研究 利用场致发光屏作发光天棚的可能性 粉末场致发光屏亮度的测量 粉末材料EL效率的测量 n一班族化合物粉末的直流场致发光 ZnS薄膜场致发光 粉末场致发光应用现状 薄膜PC一EL夹层型象加强器 碱卤晶体的场致发光简讯:一种硫化镐场致发光器件 ZnS:TbF3薄膜的直流场致发光 Mn注入的ZnS薄膜场致发光元件…     

(Zn,Cd)S∶Cu,Cl发光材料的热释发光

在ZnS中分别掺杂质量分数为5%、7%、10%、15%、20%的CdS,得到一系列(Zn,Cd)S∶Cu,Cl粉末电致发光材料样品。测量样品材料的热释发光曲线,发现五个样品在温度-180～-20℃范围内均有两个明显的热释发光峰。CdS含量的变化对材料中陷阱的种类和陷阱深度没有明显的影响,两个峰值温度在-150℃和-50℃附近。Cd离子的掺入改变了材料较深陷阱中载流子的浓度,随着CdS量的增加,使得在-50℃的热释发光峰的相对强度增大。通过测量样品的发光光谱和发光亮度,发现随着CdS含量的增加,样品材料的发射光谱向长波方向移动,发光亮度呈下降的趋势。     

~(147)Pm激发的ZnS∶Cu,Cl发光粉的研究

以高纯ZnS粉末为基质,采用高温转相、扩散,以及表面涂敷工艺,制得了147Pm激发的ZnS∶Cu,Cl发光粉。分析了ZnS∶Cu,Cl的晶体结构,测量了ZnS∶Cu,Cl的激发光谱、发射光谱、发光亮度。其晶体结构主要是六方纤锌矿型结构,激发光谱峰值波长为341nm,发射光谱峰值波长为513nm,初始发光亮度达到312mcd/m2。由激发光谱的峰值波长341nm推算得到六方ZnS晶体的禁带宽度为3.64eV。分析了147Pm激发的ZnS∶Cu,Cl发光粉的发光寿命,其发光寿命达到5年以上。还探讨了该放射性发光粉的发光机理。147Pm激发的ZnS∶Cu,Cl的稳定发光,实际上是激发过程与复合过程的准平衡。ZnS∶Cu,Cl的绿色发光来源于深施主-深受主对的复合发射。实验结果的分析表明,ZnS∶Cu,Cl中深施主-深受主之间的能级间隔约为2.42eV。     

光学材料 发光材料、荧光材料

O482.31 2004053882 低温扩散Mn离子研制橙色电致发光材料=Study of orange electroluminescent phosphor with manganese ions diffusion at low temperature[刊,中]/朱宁(天津理工学院光电显示研究室。天津(300191)),孟宪械…∥半导体光电。—2004,25(3)。—201-202 用低温扩散锰离子的方法,制作了较高亮度的电致发光材料。材料的晶体结构由X射线衍射分析,实验结     

核-壳结构的ZnS∶Cu/ZnS纳米粒子的制备及发光性质研究

制备了核-壳结构的ZnS∶Cu/ZnS纳米粒子以及普通的没有壳的Cu2 掺杂的ZnS纳米粒子,研究了ZnS无机壳层对ZnS∶Cu纳米粒子发光性质的影响。透射电子显微镜、激发光谱和发射光谱的研究表明,后加入的Zn2 离子在已经形成的ZnS核表面生长,形成ZnS壳层;而适当厚度的ZnS壳层可以钝化粒子表面,减少无辐射复合中心的数目,抑制表面态对发光的不利影响,提高ZnS∶Cu纳米粒子中Cu2 离子在450 nm左右的发光强度。     

Mn2+, Pb2+共掺杂ZnS纳米材料制备及光致发光

采用聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为表面包覆剂,在室温大气条件下的水溶液中制备了ZnS:Mn,Pb纳米晶。讨论了Mn²⁺和Pb²⁺掺杂量对ZnS纳米发光材料光致发光强度的影响,确定了Mn²⁺和Pb²⁺掺杂量相对于Zn²⁺的最佳的量的比,并对其发光机理进行了初步的探讨。     

硅基掺锰富硅氧化硅薄膜的电致发光

硅光子学中的关键问题是研制高效率的硅基光源,文章为此提出了一种实现硅基发光的方法。采用共溅射的方法在n＋型重掺杂硅衬底上制备了富硅氧化硅（SiO2∶Si）薄膜,然后用热扩散法进行了锰（Mn2＋）掺杂和光学活化。高分辨透射电镜观察表明薄膜中形成了3～5 nm的硅纳米晶体。该薄膜在紫外光照射下发射出明亮的绿光,光致发光谱峰位在524 nm（2.36 eV）,一般认为这是来自Mn2＋能级4T1 →6A1基态跃迁的绿光辐射;其荧光寿命为0.8 ms。将该掺锰富硅二氧化硅（SiO2∶Si∶Mn2＋）做成电致发光结构,在低反偏电压下观察到近乎白色的电致发光（EL）,光谱范围覆盖了400～800 nm。研究表明,该电致发光谱来源于薄膜中的Mn2＋以及氧化硅中的缺陷发光中心两者光谱的叠加;Mn2＋的发光是靠薄膜中的热电子来激发的;并由此探讨了薄膜中的硅纳米晶体在电致发光过程中的作用。     

ZnS∶Zn,Pb宽带蓝色发光和发光机制

用固相反应法制备了一系列ZnS∶Zn,Pb荧光粉.改变不同的灼烧温度和激活剂的掺杂量,通过对灼烧后荧光粉进行光谱分析,我们发现Pb2+在ZnS基质中的发光与制备条件有关:灼烧温度为800～950℃时,能得到Pb2+在ZnS基质中的蓝色发光.测量了其光致发射光谱、激发光谱,以及灼烧后荧光粉的成分.研究了阴极射线下ZnS∶Zn,Pb荧光粉的相对发光亮度与荧光粉电压的关系,ZnS∶Zn,Pb的相对亮度比ZnS∶Ag,Cl的高,比ZnS∶Zn更高.研究了发光衰减时间与温度的关系,得到了ZnS∶Zn,Pb的蓝色发光可能来源于Pb2+的D波段发射的结论.并对其发光机制进行了一些探讨.这种新型蓝粉可应用于VFD和FED等低压显示屏.     

(Zn,Cd)S：Cu,Cl发光材料的热释发光

在ZnS中分别掺杂质量分数为5%、7%、10%、15%、20%的CdS,得到一系列(Zn,Cd)S:Cu,Cl粉末电致发光材料样品。测量样品材料的热释发光曲线,发现五个样品在温度-180～-20℃范围内均有两个明显的热释发光峰。CdS含量的变化对材料中陷阱的种类和陷阱深度没有明显的影响,两个峰值温度在-150℃和-50℃附近。Cd离子的掺入改变了材料较深陷阱中载流子的浓度,随着CdS量的增加,使得在-50℃的热释发光峰的相对强度增大。通过测量样品的发光光谱和发光亮度,发现随着CdS含量的增加,样品材料的发射光谱向长波方向移动,发光亮度呈下降的趋势。     

与掺杂浓度相关的ZnS∶Mn纳米粒子的发光性质

采用溶胶法制备了Mn掺杂的ZnS纳米粒子,探讨了掺杂离子浓度对ZnS∶Mn纳米粒子的晶体结构和发光性质的影响。通过X射线衍射（XRD）对样品的结构进行了表征,结果表明：所制备的ZnS∶Mn纳米粒子为立方闪锌矿结构,其在Mn离子的掺杂浓度达到6%时不发生分相,但随着掺杂浓度的增加,纳米粒子的平均粒径会减小。光致发光光谱和荧光光谱的结果表明：通过改变掺杂离子的浓度可实现对ZnS∶Mn纳米粒子590 nm附近荧光发射波长的调节。此外,研究了温度对纳米粒子形貌和发光性质的影响。高分辨透射电子显微镜（HRTEM）观察发现,经过50℃陈化1 h后的ZnS∶Mn样品的平均粒径增大约为20 nm,且加热陈化有利于ZnS∶Mn纳米粒子中Mn2＋在590 nm处产生荧光。