Физико-химические особенности халькогенидов цинка и сульфида меди при формировании гетероперехода в электролюминофорах постоянного тока

• Автор: Комиссарова, Ольга Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 142 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Механизмы возбуждения электролюминесценции

1.1.1. Особенности электролюминесценции постоянного ПОЛЯ .

1.2. Этапы синтеза ЭЛПТ-структуры. Влияние различных факторов на люминесцентные свойства

1.2.1. Физико-химические основы синтеза матрицы ЭЛПТ

1.2.2. Природа центров свечения

1.2.3. Этап формирования второй фазы

1.2.4. Формовка - как конечный этап формирования электролюминесцентного гетероперехода
1.2.5. Полупроводниковая природа сульфида меди
1.2.6. Некоторые аспекты взаимодействия основы и проводящей фазы
ГЛАВА 2. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА, МЕТОДИКИ СИНТЕЗА И
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Исходные вещества
2.2. Методика синтеза полупродукта ЭЛПТ
2.2.1. Синтез полупродукта ЭЛПТ состава 2п8:Мп,Си
2.2.2. Синтез полупродукта ЭЛПТ состава 7м(8,8е, Те):Мп .
2.3. Методика нанесения второй фазы
2.4. Методы физико-химического анализа
2.4.1. Измерение гранулометрического состава
2.4.2. Рентгенофазовый анализ
2.4.3. ЭПР - исследования
2.5. Методы измерения светотехнических характеристик
2.6. Методы измерения спектральных характеристик

ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
СИСТЕМЫ 2п8: Мп, Си - Си2.£
3.1. Взаимодействие основы и проводящей фазы на стадии
получения двухфазной системы ЭЛПТ
3.2. Схема механизма влияния влаги на деградационные
процессы в ЭЛПТ
3.3. Изучение влияния среды в процессе формирования проводящей фазы ЭЛПТ на электролюминесцентные
свойства структуры
3.3.1. Изучение действия уксусной кислоты на формирование электролюминесцентного гетероперехода
3.3.2. Влияние гидроксида цинка на электрофизические и спектральные характеристики ЭЛПТ
3.4. Влияние отклонения от стехиометрии сульфида меди на
электролюминесцентные свойства ЭЛПТ
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ
гп&Бе.Те) :Мп
4.1. Синтез электролюминесцентных композиций на основе
тройной системы халькогенидов цинка 2п(8,8е,Те)
4.2.Особенности взаимодействия основы и проводящей фазы в
электролюминесцентной системе 2п(8,8е,Те) :Мп
4.2.1. Светотехнические характеристики тройной халькогенидной электролюминесцентной системы
4.2.2. Анализ факторов, оказывающих влияние на яркостно-времепные характеристики тройной халькогенидной системы ЭЛПТ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Прогресс в области полупроводникового приборостроения требует постоянного поиска новых материалов с необходимыми заданными свойствами. Среди них наибольший интерес вызывают соединения Лп В11 и их твердые растворы, по которым ведутся самые разносторонние исследования, в том числе, изучаются и их люминесцентные свойства.
Результаты изучения физико-химической природы люминофоров приводят не только к улучшению их качества, но и к обнаружению новых областей их применения, а также установлению закономерностей, распространение которых на другие классы твердых тел значительно расширяет возможности управления их свойствами [1].
Явление электролюминесценции широкозонных полупроводников, в которых энергия электрического поля преобразуется в свет, используется в различных оптоэлектронных приборах. Поэтому, исследование электролюминесценции важно как для практического ее использования, так и для изучения фундаментальных физических процессов, протекающих в полупроводниковых структурах.
Современной промышленности и технике требуются различные оптоэлектронные изделия, в частности, устройства отображения информации (УОИ), среди которых особое место занимают УОИ на основе порошковых элекролюминофоров, возбуждаемых постоянным электрическим полем -электролюминофоры постоянного тока (ЭЛПТ).
Плоская твердотельная конструкция, малая потребляемая мощность, высокий коэффициент крутизны вольт-яркостной характеристики, более низкая цена по сравнению с широко распространенными тонкопленочными элекролюминесцентными матричными экранами свидетельствует о перспективности промышленного применения данных УОИ.
Однако, в реализации подобных изделий существуют проблемы, требующие разрешения. Это, в первую очередь, стабилизация

Сульфид одновалентной меди существует в трех модификациях [92-94], для которых характерны фазовые переходы. Низкотемпературная а-фаза имеет орторомбическую решетку с параметрами а=11,9 А, Ь= 27,28 А, с=13,41 А и относится к распространенной группе АЬпт2 ромбической сингонии; |3-фаза -гексагональную решетку: а=3,981±0,004А, с=6,761±0,07А ;
высокотемпературная у -фаза, существующая выше 470°С, - кубическую гранецентрированную с сильно разупорядоченной катионной подрешеткой [95] и периодом 5,735 ± 0,010 А. При 100 -1НГС [92,95,96], 103,5°С [97] модификация а-Си£> претерпевает полиморфное превращение а-Си^А—>[3-Сго5'. При этом [87], в области данного фазового перехода наблюдается резкое уменьшение электропроводности системы. Электропроводность состава Си/ ^Я изменяется при более низких температурах [95] и ход кривой пологий. В сульфиде меди СиБ электропроводность до 150-160°С не меняется, что свидетельствует по мнению авторов [87] об отсутствии фазового перехода.
Известно[99], что при химическом осаждении сульфидов меди получаются порошки сложного состава. Показано, что варьируя pH среды, соотношение соль меда Си2 У серусодержащий осадитель в растворе и время осаждения можно получать различный состав осадков сульфида меди. Анализируя зависимости содержания СиЕ с поликристаллических образцах сложного состава от pH среды, температуры и соотношения сульфата меди и серусодержащего осадителя авторы работы делают выводы: максимальное содержание СиБ достигается при соотношении С'иЕО/Е2', равном 1 : 5, количество сульфида меди (II) уменьшается при увеличении pH от 0 до 3 и мало меняется в области pH от 3 до 6. С уменьшением соотношения сульфата меди и осадителя зависимость содержания СиБ от pH меняется слабо.
На формирование кристаллической структуры сульфида меди оказывает влияние температура осаждения. При повышении температуры осаждения до 60-70°С степень кристалличности возрастает и методом РФА фиксируется присутствие фазы СщБ. Образцы, полученные при 20-50°С, рентгеноаморфны.