SrS∶HoF_3薄膜的电致发光机制

研究了ＳｒＳ∶ＨｏＦ３薄膜的光谱特性,分析了光谱与驱动电压的关系,认为ＳｒＳ∶ＨｏＦ３薄膜电致发光不是以直接碰撞激发机制为主;方波脉冲激发下没有看到下降沿发光的现象,可能不存在发光中心离化的过程．比较ＳｒＳ∶ＨｏＦ３薄膜的电致发光与光致发光光谱,认为过热电子碰撞激发基质晶格,基质激发后将能量传递到发光中心是主要的激发过程     

ZnS薄膜参数对有机/无机复合发光器件特性的影响

半导体量子点(QDs)具有发光效率高和发光波长可调等特点。采用胶体CdSe QDs作电致发光器件的有源材料,TPD(N,N′-biphenyl-N,N′-bis-(3-methylphenyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine)作空穴传输层,ZnS作电子传输层,研究了有机/无机复合发光器件ITO/TPD/CdSe QDs/ZnS/Ag的电致发光特性。TPD和CdSe QDs薄膜采用旋涂方法、ZnS薄膜采用磁控溅射方法沉积,器件表面平整。CdSe QDs的光致发光和电致发光谱峰位波长均位于～580 nm,属于量子点的带边激子发光。我们与以前的ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag发光器件结构进行了对比,发现新的器件结构的电致发光谱没有观察到QDs表面态的发光,而且新器件的发光强度是ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag结构的～10倍。发光效率的提高归因于碰撞激发与载流子注入两种发光机制并存的结果：一方面电子经过ZnS 层加速后,碰撞激发CdSe QDs发光;另一方面,空穴从TPD层注入CdSe QDs 与QDs中激发的电子复合发光。我们进一步研究了ZnS电子加速层厚度对发光特性的影响,选择ZnS薄膜的厚度分别是80,120 和160 nm,发现随着ZnS层厚度增大,器件启亮电压升高,EL强度增大,但是击穿电压降低。EL峰位随着ZnS厚度的减小发生明显蓝移,对上述实验现象进行了机理解释。     

SrS:HoF3薄膜的电致发光机制

研究了SrS:HoF₃薄膜的光谱特性,分析了光谱与驱动电压的关系,认为SrS:HoF₃薄膜电致发光不是以直接碰撞激发机制为主;方波脉冲激发下没有看到下降沿发光的现象,可能不存在发光中心离化的过程.比较SrS:HoF₃薄膜的电致发光与光致发光光谱,认为过热电子碰撞激发基质晶格,基质激发后将能量传递到发光中心是主要的激发过程.     

ZnS中Er3+的正向注入电致发光

已报导的三价稀土离子(RE3+)和二价锰离子发光的电致发光器件,都是激发机理为碰撞激发的高场发光器件[1,2]。我们研究了znS:RE2+的带边激发光谱,由此提出了实现正向注入下三价稀土离子电致发光的发光器件的设想,这种器件的必要条件是在存在三价稀土离子的区域同时注入电子和空穴。在离子注入的ZnS:Er3+发光二极管上观察到了这种发光,实验证明不是碰撞激发,而是正向注入产生的发光。     

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。     

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580 nm;Cu+在晶体中不但形成发光中心,还形成发光所必需的CuxS,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,Mn ACEL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。     

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.     

热压ZnS-ZnSe多晶混合粉末的光致发光和电致发光的研究

热压技术被引用来研究ZnS—ZnSe多晶混合粉末的光致发光和电致发光。用热压方法将粉末压缩成优质致密,便于制造发光器件的基片。制备了一系列的金属半导体结构的器件,这些器件发射从黄橙色到绿兰色的光。绿兰色发光器件的室温量子效率在10~(-5)—10~(-4)光子/电子范围,比用ZnS—     

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。     

ZnSe MIS二极管蓝色电致发光的空间分布

本文研究了用ZnS多晶薄膜作绝缘层时制备的ZnSe MIS二极管,在正向电压激发下的蓝色电致发光的空间分布,在光学显微镜下观察到电致发光呈稀疏的点状分布。为了了解发光点的起因,用扫描电镜观测了二极管的二次电子像(SEI),束感生电流像(EBICI)和吸收电流像(AEI)。一个重要的发现是二极管的电致发光点(ELS)和EBICI有相当好的对应关系。文中指出了发光点的存在与绝缘层(Ⅰ)的引入有关。绝缘层一半导体(I-S)界面较大的能带失配和较差的结合,从而产生较多的无辐射复合中心,是产生稀疏发光点可能的原因。文中根据对发光点起因的分析,提出用ZnSe多晶薄膜取代ZnS多晶薄膜作绝缘层来铡备ZnSe MIS二极管。当用显微镜观察时,电致发光点呈密集分布,而用肉眼观察时是均匀的蓝色发光。文中还指出了进一步改进电致发光空间分布的可能途径。     

(Zn、Cd)S:Cu、Br黄色交流电致发光材料的晶体结构和发光特性

本文首次提出一种制备黄色交流粉末电致发光材料的新方法.在以ZnS为基质的绿色材料的基础上,低温扩散CdS,获得系列黄材料.并测量了晶体结构和发光特性.     

引言

在各种类型激发作用下能发光*的物质叫发光材料。激发方法是这些物质分类的基础,例如: 光致发光材料—用紫外,可见或红外光激发; 阴极射线发光材料—用电子束激发; 电致发光材料—用电场激发;     

射频磁控溅射CaS∶TmF_3薄膜的电致发光及其激发过程的研究

首次报道了射频磁控溅射ＣａＳ∶ＴｍＦ３薄膜的蓝色交流电致发光．电致发光谱包含位于４８０、６５３、７０３和８０３ｎｍ的四组发光峰，分别对应着三价Ｔｍ３＋离子的１Ｇ４→３Ｈ６、１Ｇ４→３Ｈ４、３Ｆ３→３Ｈ６和３Ｆ４→３Ｈ６的电子跃迁发光．通过对ＣａＳ∶ＴｍＦ３粉末的激发光谱的研究，我们发现由于蓝峰和红外峰的激发峰的能量不同导致不同能量的光子激发下的光致发光光谱的红外／蓝峰的强度比有较大的差别．通过对电致发光光谱中红外／蓝峰强度比与不同波长的激发光激发下ＣａＳ∶ＴｍＦ３粉末的光致发光光谱的红外／蓝峰强度比的对比研究，我们判断主要激发过程为从基质到Ｔｍ３＋中心的能量传递．     

场致发光ZnS:Er~(3 )薄膜的激发机理

在掺杂稀土离子的ZnS薄膜中,其发光中心为电场所激发的机理,过去认为可能有以下两种:(1)经由热电子直接碰撞激发;(2)基质晶格的碰撞离化产生了电子空穴对,继而发生从电子空穴对到发光中心的能量谐振迁移。 最近,Krupka证实了在ZnS:Tb~(3 )薄膜中的场致发光是由热电子直接碰撞而发生的。他观测了作为加在ZnS:Tb~(3 ),Ta_2O_5多层结构上的外加电压函数的荧光强度比     

电致发光显示究研动向

继粉末电致发光(注:以下电致发光均略写为EL)显示器件之后,1968年美国贝尔研究所研制出不同发光机理的高亮度薄膜EL器件,引起了广泛的注意。这种器件,是在ZnS中掺进希土类氟化物分子(TbF_3)作为发光中心,亮度达到数百尺朗伯(fL)。接着,美国Sigmatron公司又研制成硫化锌掺锰的三层薄膜EL器件,发光层背面镶有As_2S_3黑色绝缘层,提高了屏的反差。日本霞浦公司于1973年,研制成将ZnS发光层夹在Y_2O_3和Si_3N_4绝缘层间的对称型薄膜EL器件,亮度达1,500fL,     

锗酸锌钠晶体中锰的发光

Na_2ZnGeO_4相晶体是强碱性锗酸盐中最有趣的一种物质。用锰浓激活的这种晶体具有很亮的光致发光、磨擦发光、阴极射线发光和X射线发光,在其上观察到明显的压电效应,并发现有直流场致发光。 我们测量了掺锰的相晶体的室温和液氮温度下的光致发光光谱。用普通的测量方法:用装有光电倍增管—51的单色仪—2分光,并将光谱自动记录在自记器—09上。激发光波长是365毫微米,激发光源是—4灯。研究了从6种不同实验得来的14个晶体。在晶体的生长过程以     

Ag或Cu离子注入形成的ZnS MIS结及其蓝色电致发光

本文叙述了在室温下用能量为70~100keV,剂量为1~3×1015cm-2的Ag或Cu离子注入到低阻ZnS晶体中,经N2气流350℃下退火处理,并用扫描电镜观测晶片断面的反射电子像(REI),吸收电子像(AEI)和二次电子像(5EI),发现了经离子注入的ZnS晶片表面存在一个厚约1μ的绝缘层,还根据对MIS结C-V特性测量,计算了二极管Ⅰ层的厚度为1.1μ,它与用扫描电镜观测的结果一致.文中还测量了ZnS:Ag(或Cu)MIS二极管在正向电压下的发光光谱,根据谱峰位置表明发光分别起源于Ag(或Cu)发光中心.在室温下用肉眼观察二者皆为蓝色电致发光.     

ZnS:Cu单晶中交流电致发光线的导电性和成分的研究

本文用电解法证明了,在ZnS:Cu单晶中电致发光线是导电的。晶体中除了有发光的导电线外,还有不发光的导电线。化学分析表明,这些导电线是富铜的。ZnS:Cu单晶交流电致发光的显微观察已表明[1],在晶体中,发光是不均匀的。发光体是分布在晶体内部的一些线,即所谓的发光彗星。关于这种发光线,前人提出了多种模型[2-5]。在这些模型中,一致假设发光线是导电的;而对发光线与Cu的关系则说法不一。但迄今都没有直接用实验加以证明。本工作是用电解法直接证明了交流电致发光线是导电的。化学分析表明,这些导电线是富Cu的。     

退火对ZnS/PS复合体系光致发光特性的影响

用脉冲激光沉积(PLD)技术以多孔硅(PS)为衬底生长了ZnS薄膜,分别测量了ZnS、PS以及ZnS/PS复合体系在室温下的光致发光(PL)光谱。结果发现,ZnS/PS复合体系的PL光谱中PS的发光峰位相对于新制备的PS有所蓝移。把该ZnS/PS样品分成三块,在真空400℃分别退火10,20,30 min,研究不同退火时间对ZnS/PS复合体系光致发光特性的影响。发现退火后样品的PL光谱中都出现了一个新的绿色发光带,归结为ZnS的缺陷中心发光。随着退火时间的延长,PS的发光强度逐渐降低且峰位红移。把ZnS的蓝、绿光与PS的红光相叠加,整个ZnS/PS复合体系在可见光区450~700 nm形成一个较宽的光致发光谱带,呈现较强的白光发射。     

可变色的钕和铒注入的ZnS发光二极管

利用离子注入技术制备ZnS发光二极管,当激发参数改变时,电致发光给出不同的发射颜色。一种类型ZnS发光二极管是将Nd离子注入到ZnS的一个表面,而Er离子注入到另一个表面,两而的电极做成条状并彼此交错,仪当反向偏压时才给出电致发光,因而外加电压改变极性时,二极管将是绿色(Er3+)或橙色(Nd3+)发光。第二种类型ZnS发光二极管是将Er和Nd离子注入到ZnS的同一表面,但是不同的深度,当外加电压的大小改变时,二极管发光颜色可以从绿色到橙色或者从橙色到绿色。