Новые электролюминофоры переменного поля на основе сульфида цинка, активированного медью и марганцем

• Автор: Тищенко, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Электролюминесценция дисперсных материалов.

1.1.1 Механизмы возбуждения электролюминесценции.

1.1.2 Электролюминесценция активированного сульфида цинка

1.2 Частотная зависимость спектров электролюминесценции

1.2.1 Сульфид цинка, активированный медью

1.2.2 Сульфид цинка, активированный медью и марганцем

1.3 Полупроводниковые свойства соединений, образующих гетеропереход Си2х 2пБСи,Мп

1.3.1 Сульфид меди.

1.3.2 Сульфид цинка
1.4 Тврдые растворы
1.4.1 Особенности образования твердых растворов
1.4.2 Электролюминесцентные материалы на основе тврдых растворов
ГЛАВА 2. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА, МЕТОДИКИ СИНТЕЗА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Исходные вещества
2.2 Технология синтеза электролюминофоров
2.2.1 Технология получения ЭЛФ желтого цвета свечения состава гп8Си,Мп ЭЛС0В
2.2.2 Технология получения ЭЛФ жлтого цвета свечения состава гп8Си,Мп Э0.
2.2.3 Химическая обработка люминофоров ЭЛС0В и Э0.
2.3 Химический аначиз промывных растворов
2.3.1 Определение концентрации Мп в растворе после отмывки
ЭЛФ от избытка проводящей фазы.
2.3.2 Определение концентрации Си в растворе после отмывки
ЭЛФ от избытка проводящей фазы.
2.4 Физикохимические методы исследования
2.4.1 Измерение гранулометрического состава
2.4.2 Оптическая микроскопия.
2.4.3 Электронная микроскопия
2.5 Методы измерения светотехнических параметров ЭЛФ.
2.5.1 Определение относительной яркости свечения ЭЛФ.
2.5.2 Определение относительной остаточной яркости свечения ЭЛФ
2.6 Методы измерения спектральных характеристик ЭЛФ
2.6.1 Спектры диффузного отражения.
2.6.2 Спектры фото и электролюминесценции.
2.6.3 Координаты цветности.
ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ ГЕТЕРОФАЗНЫХ СТРУКТУР В ЭЛЕКТРОЛЮМИНОФОРАХ НА ОСНОВЕ ХАЛЬКОГЕНИДОВ ЦИНКА
3.1 Влияние препаративных условий синтеза на свойства ЭЛФ
3.1.1 Влияние времени термообработки шихты на физикохимические свойства электролюминофоров.
3.1.2 Влияние способа прокаливания на физические и оптические параметры ЭЛФ состава 7п8Си,Мп
ГЛАВА 4. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЛЮМИНОФОРОВ НА ОСНОВЕ 2п8Си,Мп
4.1 Электролюминофор жлтого цвет свечения.
4.1.1 Влияние атмосферы синтеза па светотехнические параметры
4.1.2 Поиск оптимальных количеств активаторов
4.1.3 Влияние соединений марганца на светотехнические характеристики ЭЛФ состава 7п8Си,Мп
4.1.4 Влияние соединений меди на светотехнические характеристики ЭЛФ состава ,
4.1.5 Использование минерализаторов в процессе синтеза ЭЛФ со
става 7п8Си,Мп.
4.1.6 Новый состав шихты ЭЛФ жлтого цвета свечения.
4.2 Однокомпонентный электролюминофор белого цвета свечения
4.2.1 Влияние количеств активаторов в шихте ЭЛФ на его светотехнические
4ф2кЗарис1шасть. светотехнических, параметров. ЭЛФ. .отсоотношения количеств вводимых в шихту активаторов
4.2.3 Состав шихты однокомпонентного ЭЛФ белого цвета свечения
4.3 Синтез и исследование ЭЛФ переменного цвета свечения
4.3.1. Поиск препаративных методов воздействия на спектральные и кинетические характеристики свечения ЭЛФ
4.3.2 Роль компонентов шихты в расширении диапазона изменения цвета свечения в зависимости от частоты возбуждающего поля
4.3.3 Состав шихты ЭЛФ переменного цвета свечения.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Основные результаты исследований были доложены на Международной Конференции Оптика, оптоэлектроника и технологии Ульяновск, г 2й Международной конференции Химия поверхности и нанотехнология г. СанктПетербург Хилово, г. X и XII семинарахсовещаниях Оптика и спектроскопия конденсированных сред г. Краснодар, , гг. Университетская наука региону г. Ставрополь, гг. Первой, Второй, Третьей Ежегодных научных конференциях студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН г. Ростовна Дону, г. XVI Российской молодежной научной конференции Проблемы теоретической и экспериментальной химии г. Екатеринбург, г VIII Международной Конференции Опто, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы г. Ульяновск, г. Материалы диссертационной работы опубликованы в работах, в том
числе 1 статье в ведущем рецензируемом научном журнале из Перечня ВАК Минобрнауки РФ, в 2 патентах РФ на изобретение и тезисах докладов. Диссертационная работа изложена на 2 страницах машинописного текста, иллюстрирована рисунками и таблицами состоит из введения, четырх глав, выводов, списка цитируемой литературы из 3 наименований и Приложения. Полупроводниковые материалы на соединений АИВУ являются наиболее распространенными в электролюминесценции и используются при изготовлении как порошковых, так и тонкопленочных плоских твердотельных устройств отображения информации, возбуждаемых переменным и постоянным электрическими полями 2 7. При этом область применения и функциональные свойства того или иного материала определяются в первую очередь условиями его формирования составом и соотношением применяемых активаторов и соактиваторов, условиями синтеза. Выбор цвета свечения при этом осуществляется либо введением в основу различных активаторов и коактиваторов, либо применением в качестве основы индивидуальных халькогенидов или их твердых растворов 8. Для сообщения чистому халькогениду металла второй группы цинк, кадмий, кальций, барий, стронций свойств люминофора в качестве легирующих примесей используются одновалентные Си1, , Аи, двухвалентные Мп2 или редкоземельные ионы . Огги классифицируются как активаторы фундаментального и характеристического типа. Активаторы фундаментального типа Си, т, Аи внедряются в решетку основы лишь в присутствии соактиваторов типа СГ, Вг, Г или АР, Са3 Активаторы характеристического типа РЗЭ, Мп2 могут внедряться и без соактиваторов. В качестве примера в табл. Следует также отметить, что электролюминофор будет обладать электролюминесценцией только при наличии дополнительной поверхностной фазы с повышенной 7проводимостыо проводящей фазы . Таблица 1. Составы порошковых электролюминофоров . Мп,Си,. Такая фаза может быть образована металлами, сульфидами меди, серебра или золота, гидратами или сульфидами щелочноземельных металлов и оксидными соединениями ,
1. Процесс электролюминесценции, как и другие известные разновидности люминесценции, есть совокупность процессов возбуждения, переноса энергии и излучения. Как известно 3, электролюминесценция является следствием ударной ионизации атомов рештки электронами, ускоренными полем в небольших областях зерен, где присутствуют энергетические барьеры. Предложено несколько механизмов протекания процессов, приводящих к возникновению свечения твердых тел, помещнных в электрическое поле . Во всех случаях поле способствует появлению либо непосредственно возбужденных состояний центров свечения, либо дополнительных, неравновесных носителей в зонах разрешнных энергий. Последующий захват этих носителей центрами свечения также приводит к их возбуждению 4. В целом, дополнительная концентрация возбужденных носителей в веществе может быть получена двумя основными путями созданием их в кристалле непосредственно под действием сильного электрического поля или пространственным перераспределением под влиянием поля носителей, уже имеющихся в твердом теле. Наиболее простым примером этих двух типов возбуждения может служить свечение, появляющееся в ряпереходах, включенных в обратном или прямом направлениях, а также на границе металл полупроводник барьер типа Мота Шоттки , . В действительности, может осуществляться ряд вариантов, как этих двух основных видов возбуждения, так и смешанных, промежуточных случаев.