ZnS:Mn交流薄膜电致发光的存贮效应

ZnS:Mn交流薄膜电致发光(ACTEL)中存在固有存贮效应和很长的使用寿命大大大推动了对这种器件的研究。 我们最近进行了ZnS:Mn薄膜存贮器件的场致发光实验,所用的薄膜结构是～5000厚的ZnS:Mn两边分别夹以～2500厚的非晶BaTiO_3绝缘层,再用InSnOx和Al电极完成装置。图1是我们在ZnS:Mn/a—BaTiO_3ACTEL器件上观察到的亮度—电压特性曲线。 我们观察到在这种器件的电致发光中包含两种成分,一种是空间均匀的发光,即本底发光;另一种是来自直经小于～1微米的定域亮区之发光。在存贮器件的正常工作电压范围内光辐射主要来自定域亮区[图2(a)]。当外加方波电压振幅增加时,这     

ZnS:Ag,Al和ZnS:Cu,Al磷光体发光的浓度猝灭

虽然在磷光体研究的初期,人们已广泛地知道浓度猝灭这一现象,但是仍然不了解其本质。即对随激活剂、共激活剂浓度的增加发生什么样的无辐射过程是不清楚的。 有人提出一个模型,解释在六角的ZnS:     

ZnS:Mn、Cu粉末直流电致发光器件直流和交流电致发光一致性的研究

本文研究了粉末直流电致发光(DCEL)器件在直流(DC)和交流(AC)电压下光电特性的关联和区别及其物理机制.实验发现,在DC和AC条件下DCEL器件的阻抗特性之间没有任何有规律的关联,而AC条件下的激发电流IA和亮度BA以及DC条件下的亮度BD和发光效率ηD四个参量之间则表现出某种程度的一致性,但AC条件下的发光效率ηA与上述四个参量之间却表现出某种相反和相对立的关系.DCEL器件的光电特性具有强烈非线性和对电压方向的非对称性.正半周(或DC条件下)DCEL器件是在高电场和低电流激发下的发光.对发光起主要作用的是电场强度.在负半周时则是低电场和大电流激发下的发光.对发光起主要作用的是激发电流而不是电场强度.在AC条件下依材料、工艺、形成条件和工作电压的不同,DCEL器件可能更多地显示出正半周,负半周或两半周综合的光电特性.上述观点可以解释本文的实验结果.     

ZnS:Mn、Cu粉末直流电致发光器件直流和交流电致发光一致性的研究

本文研究了粉末直流电致发光(DCEL)器件在直流(DC)和交流(AC)电压下光电特性的关联和区别及其物理机制. 实验发现,在DC和AC条件下DCEL器件的阻抗特性之间没有任何有规律的关联,而AC条件下的激发电流I_A和亮度B_A以及DC条件下的亮度B_D和发光效率η_D四个参量之间则表现出某种程度的一致性,但AC条件下的发光效率η_A与上述四个参量之间却表现出某种相反和相对立的关系. DCEL器件的光电特性具有强烈非线性和对电压方向的非对称性.正半周(或DC条件下)DCEL器件是在高电场和低电流激发下的发光.对发光起主要作用的是电场强度.在负半周时则是低电场和大电流激发下的发光.对发光起主要作用的是激发电流而不是电场强度.在AC条件下依材料、工艺、形成条件和工作电压的不同,DCEL器件可能更多地显示出正半周,负半周或两半周综合的光电特性.上述观点可以解释本文的实验结果.     

Mn2+和RE3+在ZnS和ZnSe中的Auger猝灭

在改变MS结势垒区宽度的同时,我们测量了在ZnSe:Mn2+晶体、ZnS:Er3+和ZnS:Sm3+薄膜中的Mn2+、RE3+特征谱的电致发光衰减.测量了高阻和低阻ZnS:Mn2+在变化温度(77K—500K)时,Mn2+发光强度的改变.认为在室温以下,Mn2+和RE3+在低阻ZnS和ZnSe中的辐射跃迁均受到Auger猝灭的影响.     

ZnS:Mn,Cu粉末p-V-n结直流电致发光

对ZnS:Mn,Cu粉末DCEL屏的形成过程及光电特性作了研究.观测到经形成的EL屏具有整流特性及相位开关效应,发光局限于阳极附近,EL屏具有光生伏特效应.随着形成电压的提高与形成时间的延续,EL屏的电容量由大变小,局部发光区(结区)也从阳极附近向体内迁移.上述实验结果表明:经形成EL屏的阳极附近存在势垒-CuxS-ZnS:Mn,Cu异质结.文中采用p-v-n结模型分析发光屏的导电机构及激发机制,指出发光区的迁移是EL屏退化的重要因素之一.采用正弦电压(频率20Hz—20kHz)激励,观测EL屏的形成过程.初步认为,EL屏的形成与老化过程主要由热引起.因此,制备具有高度热稳定性的包铜ZnS粉末屏是十分重要的.     

ZnS:Ho3+和ZnS:HoF3交流电致发光薄膜发光特性的研究

利用高真空条件,分舟蒸发制备ZnS:Ho3+和ZnS:HoF3绿色交流电致发光薄膜屏。讨论了ZnS:Ho3+及ZnS:HoF3薄膜的发光特性和光谱差异。确定其激发机理为热电子直接碰撞激发,以及660nm的发射在低浓度下来自于5F3→5I7的跃迁。并认为在两种材料中,由于热电子在外电场中的加速过程中受到不同散射中心的散射,改变了热电子的统计分布,从而直接引起两种材料发射光谱的明显差异。     

ZnS:Cu单晶交流电致发光线的新现象

在Zns:Cu单晶中,交流电致发光线是主要发光区。其次还有点状和带状发光区,而带状发光区多数发蓝色光。     

金属铒和氟化铒掺杂的硫化锌薄膜的交流电致发光(ACEL)特性

本文报导了不同浓度的金属铒和氟化铒掺杂的硫化锌薄膜交流电致发光(ACEL)的特性,并进行了比较。实验结果表明:ZnS:ErF3薄膜ACEL的最佳浓度(5×10-3g/g)低于ZnS:Er3+薄膜ACEL的最佳浓度(1×10-2g/g)。在ZnS薄膜中掺入稀土离子,随着浓度的增加,稀土离子之间发生交叉弛豫,这一过程与稀土离子周围环境有关,这正是ZnS:ErF3和ZnS:Er3+薄膜ACEL具有不同的最佳浓度的主要原因。     

场致发光薄膜ZnS:Mn,Er内Mn中心和Er中心的相互作用

首次提出了场致发光中Mn及稀土离子的能量传递问题.研究了同时掺有Mn和Er的ZnS:Mn,Er薄膜在脉冲激发下场致发光的衰减常数与杂质浓度的关系.证实了由Mn到Er的能量传递.估计了传递系数及传递效率.     

利用原子层外延方法制备的ZnS:Er3+薄膜的交流电致发光特性

采用原子层外延方法(ALE)制备了ZnS:Er3+交流电致发光(ACEL)薄膜,得到了明亮的绿色EL。发现了随Er3+离子浓度增加,对应于4F9/2→4I15/2跃迁的谱线强度增加甚至超过2H11/2→4I15/2跃迁的谱线强度。通过对EL衰减的分析,发现了绿红比随外加电压的变化关系以及EL光谱与温度的关系。在Er3+离子浓度较高时,Er3+离子之间发生明显的能量传递。提出了Er3+离子间的交叉驰豫模型并计算了交叉弛豫速率,同拟合衰减曲线得到的值相比,两者符合得较好。     

ZnS:TbF3,ErF3,HoF3ACTFEL的亮度与跃迁几率的关系

测量了低浓度下ZnS:TbF3,ErF3和ZnS:TbF3,HoF3交流电致发光薄膜(ACTFEL)中的Tb3+,Er3+,HO3+主要发射峰的相对积分强度,并与Tb3+,Er3+,Ho3+主要发射能级的辐射跃迁几率及高浓度时的发光特性进行了比较,发现稀土氟化物掺杂的ZnS薄膜电致发光(ACTFEL)的最大亮度,不完全取决于稀土离予本身的辐射跃迁几率,而主要取决于稀土离子主要发射能级激发态的运动。本文首次给出了Tb3+离子在ZnS中的强度参数Ω2=3.2×10-19cm2,Ω4=1.6×10-19cm2,Ω6=2.6×10-19cm2,并应用这组Ωλ参数估算了Tb3+离子的交叉弛豫(cross-relaxation)几率。     

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。     

ZnS:Cu,Nd,Cl薄膜直流电致发光和发光中心

在真空中用共蒸发的办法制备ZnS:Cu,Nd,Cl薄膜具有良好的直流电致发光.三价钕离子是有效的发光中心,利用晶场分析,三价钕离子主要是处在锌的替代位置.     

ZnS:Cu,Er,Cl薄膜直流电致发光效率与电场分布关系的研究

利用Er3+离子的特征辐射,探测出ZnS:Cu,Er,C1薄膜直流电致发光器件中沿膜厚度方向场强分布是不均匀的:有三个高场区两个低场区.并测最了这五个区域里的发光效率,得出高场区的发光效率高,低场区的发光效率低.文中对高场区的形成原因及发光效率与场强的关系进行了讨论.     

ZnS:Cu,Nd, Cl薄膜直流电致发光的激发态寿命和光谱强度

在真空中用共蒸发方法制的直流电致发光薄膜ZnS:Cu,Nd,Cl,实验中测量了它的可见和红外发射。本文研究了Nd3+离子的各个激发态的寿命各个辐射波长的发射强度与温度和外加电压的关系,发现导带中参与电致发光激发过程的热电子能量分布遵从玻尔兹曼函数,热电子平均能量是0.16eV左右,这个值和能量转换效率测量结果相一致。