Тонкоплівкові електролюмінісцентні індикатори для приладів відображення інформації - Автореферат

УКРАЇНСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ЗВЯЗКУ ім. ДЕРЖАВНИЙ КОМІТЕТ ЗВЯЗКУ ТА ІНФОРМАТИЗАЦІЇ УКРАЇНИРобота виконана в Одеському державному політехнічному університеті, Міністерство освіти та науки України. Науковий керівник - доктор технічних наук професор Мокрицький Вадим Анатолійович, Одеський державний політехнічний університет, завідуючий кафедри мікроелектроніки. Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор Курмашев Шаміль Джемашевич, Одеський національний університет ім. Мечникова, завідуючий науково-дослідного центру сенсорної електроніки та високочастотних технологій. кандидат технічних наук, доцент Завадський Віктор Афанасійович, Одеська державна морська академія, доцент кафедри теоретичних основ радіоелектроніки. Захист відбудеться "27" квітня 2001 р. о 1100 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д41.816.01 Української державної академії звязку ім.Тонкоплівкові електролюмінісцентні структури (ТПЕЛС) типу метал - діелектрик - напівпровідник - діелектрик - метал (МДНДМ) мають ряд переваг в порівнянні з іншими індикаторами: мала маса та габарити, твердотільна безвакуумна конструкція, висока контрастність відображення, широкий кут огляду, невелика потужність споживання при задовільній яскравості, сумісність технології створення тонкоплівкових електролюмінісцентних індикаторів (ТПЕЛІ) з технологією виготовлення гібридних плівкових мікросхем, можливість регулювання яскравості випромінювання та механічна міцність. Серед основних проблем, що стоять перед розробниками та дослідниками, можна зазначити задачу одержання структури з різним кольором світіння та вивчення основних фізичних процесів і технологічних факторів, які визначають ефективність таких ТПЕЛС. Це визначає напрямок роботи, серед основних задач якої можна виділити наступні: встановлення залежності характеристик люмінесценції від матеріалу діелектричних шарів ТПЕЛС; дослідження впливу зовнішніх факторів на параметри ТПЕЛС; дослідження механізмів генерації носіїв заряду; розробка на основі ТПЕЛС оптоелектронних елементів відображення інформації; застосування ТПЕЛС у якості різноманітних датчиків. Все вищесказане визначило актуальність вирішення науково-технічної задачі, наукового обґрунтування та розробки комплексу засобів і методів створення та вдосконалення оптоелектронних елементів на базі ТПЕЛС для існуючих та перспективних засобів відображення інформації. Дослідження проводились у процесі виконання комплексу науково-дослідницьких та дослідно-конструкторських робіт на кафедрі мікроелектроніки Одеського державного політехнічного університету, а саме: "Дослідження фізичних властивостей квазіпотрійних окисних діелектричних матеріалів (№265-74)", "Дослідження фізичних властивостей нових складних діелектричних плівкостворюючих матеріалів (№183-74)", "Дослідження впливу температури, зовнішнього електричного поля та механічної напруженості на ефективність електролюмінісценції ТПЕЛС типа МДНДМ (№375-74)".Вони представляють собою тонку плівку активного люмінесцентного матеріалу, розміщеного між двома діелектричними шарами, що працюють на змінному струмі, для приладів відображення інформації. Діелектричні та люмінофорні шари ТПЕЛС отримували, використовуючи модернізовану вакуумну систему типу УРМ3.279.001, яка забезпечує граничний тиск у камері 2·10-3 Па у обємі робочої камери 0,08 м3. Електронно-променевий випарювач ИЭЛ-2ЭМ вакуумної установки обладнано спеціальним пристроєм для зміни мішеней, що дозволило діелектричні та люмінофорні шари наносити без розвакуумування робочого обєму). Відносна діелектрична проникливість, тангенс кута діелектричних втрат та електрична міцність діелектричних шарів вимірювались на тестових структурах типу метал-діелектрик-метал за допомогою приладу типу Е7-8. Визначення показників заломлення прозорих діелектричних шарів, та дослідження спектрів випромінювання ТПЕЛС у видимому діапазоні спектру проводилися за допомогою спектрального комплексу типу КСВУ-23.Досліджено деградацію яскравості структур на основі ZNS:HOF3. Час напівспаду яскравості на другій ділянці складає від 5 до 300 годин на різних зразках. Проникнення вологи в діелектрик призводить до значного росту ємності, тангенсу кута діелектричних втрат і до відповідного збільшення частки напруги, що припадає на зерна люмінофору. Перенос атомів кисню в активний шар ZNS:HOF3 із діелектричного оксидного шару може призводити до зменшення яскравості структур через утворення в шарі люмінофору фази ZNO, що має гірші електролюмінісцентні характеристики. 2.Залежності яскравості випромінювання плівок на основі Zn:HOF3 від напруги і температури визначаються, в основному, процесом генерації вільних носіїв заряду в люмінофор ТПЕЛС, переважним механізмом генерації при цьому є тунелювання стимульоване фононами з поверхневих рівнів у зону провідності кристалу.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ