Исследование процессов возбуждения предпробойной электролюминесценции в тонкопленочных электролюминесцентных структурах
Диссертация
Рассчитаны соответствующие функции методической погрешности для частных случаев, когда легирующей примесью являются марганец, фторид тербия и фторид самария, для различных значений частот возбуждающего электролюминесценцию знакопеременного напряжения с линейно изменяющимся фронтом. Показано, точность измерений растет с увеличением частоты напряжения и отношения между амплитудными значениями… Читать ещё >
Содержание
- 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ АКТИВАТОРОВ В ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СТРУКТУРАХ
- 1. 1. Анализ электронных процессов в тонкопленочных структурах
- 1. 2. Процессы возбуждения центров свечения в пленках люминофора
- 1. 3. Методы исследования центров свечения в люминесцентных пленках
- 2. МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ ОБРАЗЦОВ И ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК
- 2. 1. Технология изготовления тонкопленочных электролюминесцентных структур
- 2. 2. Электрофизические свойства диэлектрических и люминесцентных пленок
- 2. 3. Методика измерения характеристик и расчета параметров тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов
- 2. 4. Анализ погрешностей измерения параметров тонкопленочных электролюминесцентных структур
- 2. 5. Результаты и
- выводы
- 3. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ В ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СТРУКТУРАХ
- ЗЛ.Зависимость яркости свечения тонкопленочных структур от конструктивно-технологических параметров и условий возбуждения электролюминесцентной структуры
- 3. 2. Определение параметров центров свечения на основе измерений вольт-яркостных характеристик и зависимости яркости от частоты
- 3. 3. Анализ методической погрешности определения параметров центров свечения W
- 3. 4. Результаты и
- выводы
- 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ В ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СТРУКТУРАХ НА ОСНОВЕ ЦИНКСУЛЬФИДНЫХ ЛЮМИНОФОРОВ
- 4. 1. Определение параметров активаторных центров свечения в люминесцентных пленках на основе сульфида цинка, легированного марганцем ZnS: Мп
- 4. 2. Определение параметров активаторных центров свечения в люминесцентных пленках на основе сульфида цинка, легированного фторидом тербия ZnS: TbF
- 4. 3. Определение параметров активаторных центров свечения в люминесцентных пленках на основе сульфида цинка, легированного фторидом самария ZnS: SmF
- 4. 4. Результаты и
- выводы
Список литературы
- Георгобиани А. Н. Голубева Н.П. Влияние типа связи кристаллофосфоров на их способность к электролюминесценции // Опт. и спектр. 1962. -Т. 12, № 6, — С.746−749.
- Власенко Н. А. Гурьянов С.Н. Электролюминесценция тонких пленок. Состояние исследования и нерешенные проблемы // Изв. АН СССР, Сер. физическая. 1985. — Т.49, № 10, — С. 1905−1915.
- InoguchiT. Retrospect and prospect on research and development of electroluminescent panels // Springer Proc. in Phys. Y.38. Electroluminescence. — Springer Verlag, Berlin, Heidelberg. — 1989. — P.2−7.
- Adachi D., Hasui Sh., Toyama Т., Okamoto H. Structural and luminescence properties of nanostructured ZnS: Mn // Appl. Phys. Lett. 2000. — V.77, № 9, -P.1301−1303.
- ХенишГ.К. Электролюминесценция.// Пер. с англ. под ред. Вавилова B.C. -М.: Мир, 1964. 445с.
- Верещагин И.К. Электролюминесценция кристаллов. М.: Наука, 1974. -280с.
- Казанкин О.И., Лямичев И. Я., Соркин Ф. В. Прикладная электролюминесценция. // Под ред. М. В. Фока.- М.: Сов. Радио, 1974. -414с.
- Деркач В.П., Корсунский В. М. Электролюминесцентные устройства. -Киев: Наукова думка, 1968. 302с.
- Веревкин Ю.Н. Деградационные процессы в электролюминесценции твердых тел. Л.: Наука, 1983. — 93с.
- Разработка и исследование свойств элементов СБИС для устройств отображения информации. Отчет о НИР (заключительный) // Одесский полит, инст-т. Инв. № 2 860 039 536, № гос. per. 1 830 066 527. Одесса, 1985.- 100с. 21 ил.
- Muller G.O. Basics of electron-impact-excited luminescence devices// Phys. Stat. Sol (a). 1984. — V.81, № 2, — P.597−608.
- Barrow W.A., Coovert R.E., King C.N. Strontium sulphide: the host for a new high-efficience thin-film EL blue phosphor// SID Digest Techn. Papers. -1984.-№ 15, P.249−250.
- Smith D.H. Modeling a.c. thin-film electroluminescent devices// J. Luminescence. 1981. — V.23, №½, — P.209−235.
- Власенко H.A., Яремко A.M. О механизме возбуждения электролюминесценции в пленках ZnS:Mn // Опт. и спектр. 1965. — Т. 18, № 4, — С.467−473.
- Мах Р. Поликристаллические полупроводники: Физические свойства и применения. // Пер. с англ. под ред. Горелика С. С. М.: Мир, 1989. — 344с.
- И.К. Верещагин, В. А. Ковалев, JI.A. Косяченко, С.М. Кокин- Электролюминесцентные источники света. // Под ред. И. К. Верещагина. -М.: Энергоатомиздат, 1990. 168с.
- Самохвалов М.К. Тонкопленочные электролюминесцентные источники излучения. Ульяновск: УлГТУ, 1999. — 117с.
- ChenY.S. KrupkaD.C. Limitation imposed by field clamping on the efficiency of high-field ac electroluminescence in thin films // J. Appl. Phys. 1972. V.43, № 10, — P.4089−4096.
- Tanaka Sh., Kobayashi H., SasakuraH. and HamakawaY. Evidence for the direct impact excitation of Mn centers in electroluminescent ZnS: Mn films // J. Appl. Phys. 1976. — V.47, № 12, — P.5391−5393.
- ФокМ.В., Васильченко В. П., Войханский М. А., Матизен J1.JI. О возможности рекомбинационного механизма возбуждения Мп в тонкопленочных электролюминесцентных структурах на основе ZnS: Mn // Ученые записки Тарт. ун-та. 1989. — № 867, — С.6−23.
- Васильченко В.П., Матизен J1.J1. Вольт-яркостная характеристика тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов на основе ZnS: Mn // ЖПС. 1988. — Т.48, № 2, — С.237−242.
- Mach R., Muller G.O. Ballistic transport and electroluminescence in IIB-VI and IIA-VI compounds// J. Cryst. Growth. 1990. — V.101, № 1−4, -P.967−975.
- Bringuier E. Impact excitation in ZnS-type electroluminescence// J. Appl. Phys. 1991. — V.70, № 8, — P.4505−4512.
- Geoffroy A. and Bringuier E. Nonlinearity in the excitation yield of ZnS: Mn electroluminescent devices// Appl.Phys. Lett. 1992. — V.61, № 26, -P.3172−3174.
- Львова Е.Ю., ФокМ.В. Исследование особенностей структуры зоны проводимости кристаллов ZnS электролюминесцентным методом // ФТТ. 1987. — Т.29, № 1, — С.249−252.
- Грамин JI.M., Демьянов В. В., Львова Е. Ю., Фок М.В. Влияние частоты возбуждаемого напряжения на спектры электролюминесценции кристаллов ZnS: Си, Тт // ЖПС. 1988. — Т.48, № 6, — С. 1014−1016.
- Benalloul P. Electroluminescent mechanisms of rare-earth-doped ZnS thin films // Springer Proc. in Phys. V.38. Electroluminescence. — Springer Verlag Berlin, Heidelberg. — 1989. — P.36−43.
- MikamiA., OguraT., TaniguchiK., YoshidaM., NakajimaSh. Excitation process of the emission center in a ZnS: Tb, F thin film electroluminescent device // J. Luminescence. 1988. — V.40/41, P.784−785.
- Streicher К., Plant Т.К., Wager J.F. Hot-electron impact excitation of ZnS: Tb alternating-current thin-film electroluminescent devices // J. Appl. Phys. -1995. V.78, № 3, — P.2101−2104.
- Marello V., Onton A. Electroluminescence efficiency profits of Mn in ZnS AC thin electroluminescent devices// Appl. Phys. Lett. 1979. — V.34, № 8, -P.525−527.
- МагеИо V., SamuelsonL., Onton A. Probe layer measurements of electroluminescence excitation in AC thin-film devices // J. Appl. Phys. 1981. — V.52, № 5, — P.2590−2599.
- Mikami A., Ogura Т., YoshidaM., Nakajima Sh. Excitation process of the Tb emission center in a ZnS: Tb, F thin film electroluminescent device // J. Appl.
- Phys. 1988. — У.64, № 7, — P.3650−3657.
- DtirM., Goodnick S., ShankarM., PennathurS. Wager J.F., Reigrotzki M. RedmerR. High-field transport and electroluminescence in ZnS phosphor layers // J. Appl. Phys. 1998. — V.83, № 6, — P.3176−3185.
- ShinS., KeirP.D., Wager J.F. Space charge generation in ZnS: Mn alternating-current thin-film electroluminescent devices // J. Appl. Phys. -1995. V.78, № 9, — P.5775−5781.
- Самохвалов M.K. Вольт-яркостная характеристика и светоотдача тонкопленочных электролюминесцентных структур// ЖТФ. 1996. -Т.66, № 10, — С.139−144.
- Allen J.W. Impact excitation and ionization // J. Luminescence. 1981. — V.23, № 1−2,-P. 127−139.
- Милнс А. Примеси с глубокими уровнями в полупроводниках. // Пер. с англ. под ред. М. К. Шейнкмана. М.: Мир, 1977. — 562с.
- MachR., MullerG.O. Efficiency and saturation in AC thin film EL structures // Phys. Stat. Sol. (a). 1984. — V.81, № 2, — P.609−623.41 .Георгобиани A.H., Пипинис П. А. Туннельные явления в люминесценции полупроводников. М.: Мир, 1994. — 224с.
- Сабитов О.Ю. Оптимизация режимов возбуждения и параметров тонкопленочных электролюминесцентных излучателей// Тр. молодых ученых УлГУ: Тез. докл. студент, и аспирант, на 5 нучно-практ. конф. УлГУ. 1996. — С.48−49.
- GurinN.T., Sabitov O.Yu. Optimization of the film electroluminescent emitters on luminescence output// «The fifth intern, conf. on simulation of devices and technologies». ICSD96. — Proc. Obninsk, Russia. — 1996. -P.81−82.
- Гурин Н.Т., Сабитов О. Ю. Влияние электрофизических параметров и режимов возбуждения на выход излучения в тонкопленочных электролюминесцентных структурах // Ученые записки УлГУ. Сер. физическая. 2000. — Вып. 1(3). — С.73−77.
- Vlasenco N.A., Kopytko Yu.V., Pekar V.S. Concentration and field dependences of electroluminescence decay kinetics in ZnS: Mn thin film structure // Phys. Stat. Sol. (a). 1984.- V.81, — P.661−667.
- Kobayashi Н., Tanaka S., Shanker V. et. al. Multicolor electroluminescent ZnS thin films doped with rare earth fluorides // Phys. Stat. Sol. (a). 1985. — Y.88, № 2, — P.713−720.
- Suyama Т., SawaraN., Okamoto K., Hamakawa Y. Multi-coloring of thin-film electroluminescent device// Jap. J. Appl. Phys. 1982.- V.21, Suppl. 21−1, -P.383−387.
- Yu J., Shen Y., Xu X. et al. The impact cross section of electroluminescent centers // Electroluminescence Proc. 4th Int. Workshop. Tottori, 1988. 1989. -P.24−31.
- Lozykowsky HJ. Novel step impact electroluminescent devices// Electroluminescence Proc. 4th Int. Workshop. Tottori, 1988. 1989. — P.32−38.
- Гурин H.T., Сабитов О. Ю. Исследование тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов при возбуждении линейно нарастающим напряжением //ЖТФ. 1999. — Т.69, № 2, — С.58−63.
- LeeY.H. KimD.H., Ju В.К. et. al. Decrease of the number of the isolatedл i 4emission center Mn in an aged ZnS: Mn electroluminescent device // J. Appl. Phys. 1995. — Y.78, № 6, — P.4253−4257.
- Самохвалов M.K. Релаксационные процессы в тонкопленочных электролюминесцентных структурах // Труды Междунар. научн. конф.
- Беленов K.B., Зубкова T.M., Концевой Ю. А. Пленки окислов индия-олова — перспективный материал для прозрачных электродов МДП-структур // Электронная промышленность. 1986.- № 1, — С.26−27.
- Stojanovic Biljana, Kosec Marija Opticka PLZT keramika-doubijanje i karakterizacija // Nauc.-tehn. pregl./VTI. 1988. — №.9, — C.90−94.
- Krasnov Alex. N. Selection of dielectrics for alternating-current thin-film electroluminescent device // Thin Solid Films. 1999. — 347, № 1−2, P. l-13.
- Бригаднов И.Ю. Изготовление электролюминесцентных структур //Формирование личности инженера нового типа в условиях перестройки. Тез. докл. 23-й научн.-техн. конф. проф.-преп. состава инст-та. Ульяновск, 1989. — С. 18−19.
- Бригаднов И.Ю., Турин Н. Т., Рябинов Е. Б., Самохвалов М. К. Соединения редкоземельных металлов в тонкопленочных электролюминесцентных индикаторах// Тез. докл. 5-й Всес. конф. по физике и химии редкоземельных полупроводников. Саратов, 1990. — С.93.
- Разработка и исследование устройств индикации на основе пленочных электролюминесцентных индикаторов. Отчет о НИР (заключит.) // УлПИ. Руководитель Н. Т. Гурин. № 11−57/86, Инв. № 0287.25 817, № гос. per. 0186.7 992. — Ульяновск, 1986. — 56с.
- Тареев Б.М., Короткова Н. В., Петров В. М., Преображенский А. А. Электрорадиоматериалы. // Под ред. Б. М. Тареева. М.: Высш. Школа, 1978. — 336с.
- Бригаднов И.Ю., Жуков В. Н., РябиновЕ.Б., Самохвалов М. К. Диэлектрические свойства пленок оксида циркония-иттрия // Электронная техника. Сер.6. Материалы. 1990. № 9, — С.77−78.
- Гурин Н.Т., Самохвалов М. К., Шабалов И. А., Бригаднов И. Ю. Исследование тонкопленочных электролюминесцентных структур на основе сульфида цинка// Тез. докл. Всес. сем. «Низкотемпературные технологические процессы в электронике». Ижевск, 1990. — С.148.
- Бригаднов И.Ю., Жуков В. Н., Рябинов Е. Б., Самохвалов М. К. Диэлектрические свойства пленок оксида циркония-иттрия // Тез. докл. НТК УлПИ «Научно-технический прогресс и инженерное образование». -Ульяновск, 1990. С.5−6.
- Gasgnier М. Rare earth compouds as thin films and thin crystals // Phys. stat. sol. (a). 1989. — V. 114, № 1, — P. 11−71.
- Новичков B.B., Самохвалов М. К., Свердлова A.M., Новичкова Н. П. Электропроводность МДЛ-структуры Al-Dy203-GaAs // Электронная техника. Сер.6 Материалы. 1976. — Вып.З. — С.64−66.
- Кирьяшкина З.И., Новичков В. В., Самохвалов М. К., Свердлова A.M. Использование пленок оксидов редкоземельных элементов в МДП-структурах // Тез. докл. Всес. конф. по физике и химии редкоземельных полупроводников. Ленинград, 1976. — С.46.
- Гурин Н.Т. Взаимосвязь параметров диэлектрических слоев и порогового напряжения ТП ЭЛК // Электронная техника. Сер. З Микроэлектроника. -1990.- Вып.1(135). С.88−90.
- ГуринН.Т. Анализ параметров ТП ЭЛК с разными диэлектрическими слоями //Лазерная техника и оптоэлектроника. 1992. — № 3−4 (64−65), -С.74−77.
- Бригаднов И.Ю., Самохвалов М. К. Влияние условий получения сульфида цинка на характеристики тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов// Лазерная техника и оптоэлектроника. 1993. — № 1−2, -С.40−50.
- Самохвалов М.К. Исследование свойств цинк-сульфидных люминофоров в тонкопленочных структурах // ЖПС. 1995. — Т.62, № 3, — С. 182−185.
- Самохвалов М.К., Фокин О. С. Измерение рассеиваемой мощности электролюминесцентных излучателей // Тез. докл. 6-й Российской НТК «Оптические, радиоволновые и тепловые методы и средства неразрушающего контроля». Саратов, 1995. — С.61−62.
- Самохвалов М.К., Давыдов P.P., Хадиуллин Э. И. Определение сечения ударного возбуждения активаторов в люминофоре на основе измерений вольт-яркостных характеристик тонкопленочных электролюминесцентных структур // Письма в ЖТФ. 2001. — Т.27, № 8, -С.74−80.
- Давыдов Р. Р Исследование центров свечения люминофоров ZnS: TbF3 при воздействии пилообразным напряжением // Тез. докл. школы-семинара
- Актуальные проблемы физической и функциональной электроники". Ульяновск, 2001. С.З.
- Давыдов Р. Р Исследование центров свечения люминофоров ZnS: SmF3 при воздействии пилообразным напряжением // Тез. докл. школы-семинара «Актуальные проблемы физической и функциональной электроники», Ульяновск, 2001. С. 4.
- Waldrip К.Е., Lewis J.S., Zhai Q., Puga-Lambers M., Davidson M.R., Holloway P.H., Sun S.-S. Improved electroluminescence of ZnS: Mn thin films by codoping with potassium chloride// J. Appl. Phys. 2001. — V.89, № 3, -P. 1664−1670.
- Jia-Yu Zhang, Pei-Fu Gu, Xu Liu, and Jin-Fa Tang Low-voltage thin-film electroluminescent devices with low-resistivity stacked insulators // Appl. Optics. 1997. — V.36, № 3, — P.545−550.
- Самохвалов M.K., Давыдов P.P., Хадиуллин Э. И. Определение параметров тонкопленочных электролюминесцентных источников излучения на основе измерений вольт-яркостных характеристик // Ученые записки УлГУ. Сер. физическая. 2000. — Вып.2(9), — С.79−83.
- Muller G.O., Mach R. Physics of electroluminescence devices // J. Luminescence. 1988. — V.40/41, № 1, — P.92−96.
- Benoit J., Barthou C., Benalloul P. Excitation efficiency in thin-film electroluminescent devices: Probe layer measurements // J. Appl. Phys. 1992. — V.73,№ 3,P.1435−1442.
- Singh V.P., McClureJ.C., Morton D.C. Phosphor currents in ZnS: Mn ac thin film electroluminescent display devices// J. Appl. Phys. 1992. — V.72, № 9, -P.4148−4155.
- Mikami A., OguraT., TanakaK., TaniguchiK., YoshidaM. and Nakajima Sh. Tb-F emission centers in ZnS: Tb, F thin-film electroluminescent devices // J. Appl. Phys. 1987. — V.61, № 8, — P.3028−3034.
- Hsu Ch.T., Li J.W., Liu C.H., Su Y.K., Wu T.S. and Yokoyama M. High luminous efficiency thin-film electroluminescent devices with low resistivity insulating materials // J. Appl. Phys. 1992. — V.71, № 3, — P.1509−1512.
- Kong W., Fogarty J., Solanki R. Atomic layer epitaxy of ZnS: Tb thin film electroluminescent devices// Appl. Phys. Lett. 1994. Y.65, № 6, -P.670−672.
- Switek K., Suchocki A., GodlewskiM. Impact ionization mechanism in rare earth activated sulfides //Appl. Phys. Lett. 1990. — Y.56, № 2, -P.195−197.
- Бригаднов И.Ю., Самохвалов М. К. Получение и свойства диэлектрических и люминесцентных пленок электролюминесцентных композиций на основе сульфида цинка // Материалы электронной техники. 1998. — № 3, — С.64−68.
- Okamoto К., Yoshimi Т., Miura Sh. Brightness degradation and its mechanism in Tb-doped ZnS thin-film electroluminescent devices // J. Appl. Phys. 1989. — V.65, № 4, — P.1690−1693.
- Краткий справочник по химии.// Под ред. О. Д. Куриленко. Киев: Наукова думка. 1974. — 991с.