提高电子注入的固态阴极射线发光的研究

设计了SiO₂与电极间加入ZnS的复合加速层结构，进一步说明靠电子注入的增强来扩大初电子源.同时，在电子发生倍增前后的电压下，对比了单层和夹层结构的不同加速层的发光性能.得到在低压直流下单侧复合加速层器件的发光优于单层SiO₂加速层器件而劣于单层ZnS器件；在高压交流下复合加速层表现出明显的优势，在复合加速层中，ZnS不仅对电子有加速作用，而且对增强电子注入贡献很大，同时ZnS和SiO₂/ZnS界面还提供了初电子源.另外，与SiO _{关键词： 电致发光 复合加速层 过热电子 固态阴极射线}     

利用亮度波形证明固态阴极射线发光

制备了3种结构的器件：A: ITO/SiO₂/Alq₃/Al, B: ITO/Alq₃/SiO₂/Al,C: ITO/SiO₂/Alq₃/SiO₂/Al。对于器件A和B,在正向偏压(ITO接正极)下才能观察到发光;而对于器件C,在正向和反向偏压下都可以观察到发光。随着电压升高,器件B和C产生的蓝色发光相对绿光逐渐增强。这主要是由于SiO₂中的加速电子碰撞激发Alq₃发光层产生热电子,并与空穴形成电子空穴对,复合产生蓝光;而对于器件A,在反向偏压下被热电子碰撞激发出的空穴与正向偏压下从Al电极进入的电子复合形成激子,产生绿色发光。这些结构的器件发光不但可来源于电子与积累的空穴复合,而且也来自固态阴极射线发光。     

不同加速层材料对固态阴极射线发光的影响

在固态阴极射线发光中,过热电子碰撞激发有机材料而发光,因此加速层对电子的加速能力是影响器件发光亮度的关键因素之一.分别以SiO2和ZnO作为加速层.制备出两种固态阴极射线发光器件A:ITO/MEH-PPV/SiO2/Al和B:ITO/MEH-PPV/ZnO/Al.通过理论计算比较了电子从电极注入到加速层的隧穿电流密度以及SiO2层与ZnO层的电场强度,计算结果表明:在相同驱动电压下,SiO2作为电子加速层时隧穿电流的密度要大于ZnO层的隧穿电流的密度,并且SiO2层的电场强度比ZnO层的电场强度大.实验结果表明:SiO2作为加速层的器件的发光强度高于以ZnO为电子加速层器件的发光强度.     

一种新型平板彩色显示器件的制备和光谱分析

以MEH-PPV(聚[2-甲氧基-5-(2′-乙基己氧基-对苯乙烯)])和Alq₃作为发光层, 成功制备出ITO/SiO₂/MEH-PPV/SiO₂/Al结构和ITO/SiO₂/Alq₃ /SiO₂/Al结构的固态阴极射线器件。通过分析SSCL光谱,认为这些高速电子激发有机材料后形成Frenkel激子。当器件两个电极之间加的电压比较低时,有机薄膜层的场强也比较低,这些激子被解离的概率很小,从而产生的是激子发光的长波发射;当器件两个电极之间加的电压比较高时,有机薄膜层的场强很高, 在有机层形成的激子大部分被解离, 解离后的电子直接跃迁至LUMO(lowest unoccupancied molecular orbit),这些电子弛豫后从LUMO能级到HOMO(highest occupancied molecular orbit )能级直接辐射跃迁, 接着重新复合发光,从而产生短波发射。制作的固态阴极射线器件可以实现全色发光, 提高发光效率和加强蓝光发射。作者可以预期所研制出的这种SSCL器件必将引发平板显示领域一场新的革命性变革。     

ZnO纳米棒在聚［2-甲氧基-5-（2-乙基-己氧基）-1，4-苯撑乙烯撑］固态阴极射线发光器件中的应用研究

利用ZnO纳米棒阵列场发射电极,以SiO₂做为电子加速层制备了固态阴极射线器件,发光层为聚［2-甲氧基-5-（2-乙基-己氧基）-1,4-苯撑乙烯撑］（MEH-PPV）,在交流驱动下得到了MEH-PPV的固态阴极射线发光,探测到了长波峰和短波峰的发射,并和无电子加速层的器件做了比较,证明混合激发模式下的器件在长波长的发光亮度更大. 关键词： 固态阴极射线 ZnO纳米棒阵列 电子加速 电致发光     

新结构电致发光薄膜器件各层的优化

本文比较了以SiO为预热层和以SiO2/Y2O3、SiO2/Ta2O5为复合预热层的新结构器件的发光亮度和传导电流,并拟合出这三种器件热电子能量,得出以SiO为预热层的新结构器件的热电子能量和发光亮度最高,比较了以SiO2和ZnS分别作加速层对发光和传导电荷的影响,得出在提高注入电荷方面,以ZnS做加速层优于SiO2做加速层；在提高热电子能量和发光亮度方面,以SiO2做加速层要好于ZnS做加速层。     

Si3N4做电子加速层的聚［2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-1，4-苯撑乙烯撑］固态阴极射线发光

用Si₃N₄作为电子加速层制备了固态阴极射线发光器件,其中发光层为聚［2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-1,4-苯撑乙烯撑］(MEH-PPV).在交流电压的驱动下,实现了MEH-PPV的固态阴极射线发光.与SiO₂做电子加速层的器件进行了对比研究,两种器件在交流电场的驱动下都得到了波峰位于417nm的短波长发光峰,它来自有机物中电子从最低未占分子轨道到最高占据分子轨道的直接复合发光,这进一步证明了固态阴极射线理论的正确性.在交流高场下比 关键词： 固态阴极射线发光 3N₄')" href="#">Si₃N₄ 电子加速层 电致发光     

固态阴极射线发光亮度的提高

为提高固态阴极射线发光亮度,以碰撞激发为核心,采取了两个方面的措施：第一是增大初电子的密度及过热电子的能量;第二是采用固态阴极射线发光和有机电致发光的混合或级联激发．固态阴极射线发光中的初电子来源包括从电极隧穿的电子和从界面态及材料陷阱中获释的电子．这些电子在电场的作用下在固体薄膜中加速获得能量,成为过热电子．它们碰撞激发有机材料发光后,本身并没有湮灭,而和传导电子及倍增电子一道与注入的空穴复合,产生发光．     

共轭聚合物MEH-PPV的固态阴极射线发光

在有机／无机异质结ZnS／MEH－PPV／ZnS器件中，交流驱动条件下，实现了共轭聚合物MEH－PPV的固态阴极射线发光，器件的发光光谱与MEH－PPV的光致发光谱相同。电子经过ZnS层加速后，成为过热电子，这些过热电子直接碰撞激发MEH－PPV而发光。在日光灯照明下，可以看到器件的均匀发光。     

ZnO/SiO2 复合薄膜的光学性能

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备ZnO/SiO₂复合薄膜,分别用XRD、TEM、SEM对样品的结构和形貌进行表征,并研究了不同ZnO含量对复合薄膜透过率及荧光特性的影响。结果表明,样品经500 ℃退火处理生成了SiO₂和ZnO,其晶粒尺寸为18.7 nm,薄膜具有双层结构。复合薄膜的透过率随着其中ZnO含量的增加而降低,禁带宽度减小,光学吸收边红移。样品在355 nm波长激发下产生了384 nm的紫外发射峰和440 nm的蓝光发射带,并随ZnO含量的增加而增强,它们分别来自ZnO的电子-空穴复合发光和缺陷发光,及ZnO/SiO₂复合薄膜双层结构的缺陷发光。     

关于第三代电致发光器件加速层的一些探讨

通过简化的三角势垒模型计算发现在第三代电致发光器件中,CdS层确实对提供初电子有利.用计入非晶效应的Monte Carlo方法进行模拟计算,证明非晶SiO2层比ZnS层有更好的加速作用,从而有利于提高器件蓝红比.     

磁约束电感耦合等离子体增强溅射沉积Co掺杂ZnO薄膜及其光学特性

采用磁约束电感耦合等离子体增强溅射法(ICP-PVD)在Si(100)和石英玻璃衬底上沉积了Zn_0.95Co_0.05O薄膜。XRD谱显示薄膜具有较强的(002)衍射峰,表明Zn_0.95Co_0.05O薄膜为c轴择优取向生长;透过光谱显示Zn_0.95Co_0.05O薄膜具有良好的透过性,其在可见光和红外波段的平均透过率大于80%,吸收光谱表明Co²⁺取代了Zn²⁺处于四配位晶体场中;喇曼光谱证明Zn_0.95Co_0.05O薄膜具有良好的六方纤锌矿结构;室温PL谱测量发现在可见光的蓝光波段和绿光波段存在较宽的发光带,却没有发现本征的近紫外光发射,这是由于Co掺杂后引入较多的缺陷导致的。     

喷雾热解法制备红色发光粉LiEu(SiO2)1/6W2O8的研究

采用喷雾热解法制备红色荧光粉LiEu(SiO₂)_1/6W₂O₈。研究了反应温度、前驱体溶液浓度、载气流速对实验结果的影响。通过扫描电镜、X射线衍射、激发和发射光谱对所制样品进行了研究,发现样品颗粒呈实心类球形、结晶度好、表面光滑、发光强度较高、粒径平均1.5μm左右且分布较窄。该类荧光粉激发主峰位于396nm,发射主峰位于615nm。LiEu(SiO₂)_1/6W₂O₈发光的色坐标为:x=0.667 9,y=0.3310,与NTSC的红色标准基本一致,该荧光粉色纯度非常高,适用于制造紫光芯片激发的白光LED。用喷雾热解法制备红色荧光粉LiEu(SiO₂)_1/6W₂O₈的研究尚未见报道。     

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。     

Transient demonstration of exciton behaviours in solid state cathodoluminescence under different driving voltage

In the solid state cathodoluminescence (SSCL), organic materials were excited by hot electrons accelerated in silicon oxide (SiO₂) layer under alternating current (AC). In this paper exciton behaviours were analysed by using transient spectra under different driving voltages. The threshold voltages of SSCL and exciton ionization were obtained from the transient spectra. The recombination radiation occurred when the driving voltage went beyond the threshold voltage of exciton ionization. From the transient spectrum of two kinds of luminescence (exciton emission and recombination radiation), it was demonstrated that recombination radiation should benefit from the exciton ionization.