WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

структуры на гладкой подложке во всем диапазоне изме- погрешностей измерений Vm и g подтверждает справеднения tm 300 µs, для МДПКМ структуры на гладкой ливость выражений (11), (12) для этой структуры. Для подложке — при tm 50 µs, на шероховатой подожке — МДПКМ структур на гладкой и шероховатой подложках при tm 100 µs. При этом для МДПДМ структуры на- при увеличении Vm в 1.47 раза наклон линейных клон зависимости 1/g(1/tm) при увеличении напряже- участков зависимостей 1/g(1/tm) возрастает только в ния Vm в 1.55 раза возрастает в 1.4 раза, что с учетом 1.1 раза. Такое отклонение указанных зависимостей Журнал технической физики, 1999, том 69, вып. Кинетика электролюминесценции в пленочных структурах на основе сульфида цинка... Рис. 2. Зависимость 1/g от 1/tm: a — для МДПДМ структуры; b — для МДПКМ структуры; 1, 2 — на шероховатой подложке;

3, 4 — на гладкой подложке; 1, 3 — на участке насыщения ВЯХ; 2, 4 — на участке роста ВЯХ.

от расчетных формул (11), (12) вызвано существовани- возрастании Vm c 1 до 60 V экспериментально опредеем зависимости Cd0(Vm), обусловленной уменьшением ленная с помощью прибора Е7-14 удельная емкость слоя диэлектрической проницаемости наполнителя КЖД — КЖД снижалась в 2.5 раза, вызывая соответствующее титаната бария с увеличением Vm. В частности, при уменьшение результирующей величины Cd0 МДПКМ Журнал технической физики, 1999, том 69, вып. 70 Н.Т. Гурин, О.Ю. Сабитов c1 и c2, которые могут быть вызваны релаксацией наряду с одиночными парных центров свечения Mn2+ [9] с временем жизни c1, появление которых может быть вызвано неоднородным электрическим полем в ЭЛ слое.

Аналогичное влияние могут оказывать эти центры и на вид зависимостей 1/g(1/tm) для МДПДМ структуры на шероховатой подложке (рис. 2).

Поскольку для МДПДМ структуры на гладкой подложке и МДПКМ структуры на гладкой и шероховатой подложках формулы (11), (12) справедливы в указанных выше диапазонах изменения tm, то в этих диапазонах экспериментальные зависимости 1/g(1/tm) для этих структур (рис. 2) являются одновременно зависимостями вероятности возбуждения центров свечения в единицу времени от 1/tm с учетом того, что значения по оси ординат в этом случае получаются путем уменьшения соответствующих значений 1/g на постоянные величи ны 1/, приведенные выше для данных структур.

Таким образом, общей тенденцией для МДПДМ и МДПКМ структур при переходе от гладкой к шероховатой подложке является увеличение 1/g и возрастание наклона линейных участков зависимостей 1/g(1/tm) как на участках роста, так и насыщения ВЯХ. Это может быть объяснено ростом (Vm) и, возможно, ростом 1/ (Vm) в неоднородном электрическом поле.

Как следует из (12), для МДПДМ структуры на гладкой подложке рост при увеличении Vm возможен как за счет собственно Vm, так и из-за возрастания (Vm). Для установления причин увеличения (Vm) были экспериментально исследованы зависимости g от Vm для МДПДМ и МДПКМ структур. В соответствии с (11), (12) значение g уменьшается с ростом Vm (рис. 3), причем при больших tm (300 µs) эти зависимости для структур на гладких и шероховатых подложках практически линейны. Учитывая, что при этом выполняется соотношение (14), эти зависимости Рис. 3. Зависимость g от Vm: a — для МДПДМ структуры;

фактически являются зависимостями времени жизни b — для МДПКМ структуры; 1, 2, 4 — на гладкой подложке;

возбужденных центров свечения Mn2+ от Vm для 3, 5, 6 — на шероховатой подложке; tm = 300 (1, 3); 20 (2,5);

всех ЭЛ структур, а зависимости обратной величины 1 µs (4, 6).

1/g от Vm (рис. 4) при tm = 300 µs представляют собой зависимости вероятностей перехода в невозбу жденное состояние центров свечения 1/ от Vm для структуры. Приведенные выше данные указывают на не- соответствующих структур. Учет соотношений (13), (14) позволяет определить функцию (Vm) для МДПДМ зависимость и 1/ для данных структур в указанном диапазоне изменения tm. Для МДПДМ структуры на ше- структуры на гладкой подложке, используя зависимость g(Vm) (Vm) при tm = 300 µs, реальное значение роховатой подложке в диапазоне изменения tm 300 µs cd0 = 3 · 104 pF/cm2 и вычитая из экспериментальной на участке роста ВЯХ зависимость 1/g(1/tm) имеет зависимости 1/g(Vm), измеренной при tm = 1 µs эксвид 1/g (1/tm)2, а на участке насыщения ВЯХ — периментальную зависимость 1/g(Vm), измеренную при 1/g (1/tm)3. Такой вид зависимостей 1/g(1/tm) tm = 300 µs. При этом, как указывалось выше, методисвидетельствует о зависимостях от tm или от tm для этой структуры в указаном диапазоне изменений tm. ческая погрешность определения (Vm) не превышает Для МДПКМ структуры в области больших значений 1.5%. Полученная таким образом зависимость (Vm) tm (на гладкой подложке при tm 50 µs, на шероховатой (рис. 5) аппроксимируется функцией D(exp kVm)/Vm, подожке tm > 100 µs) зависимость 1/g(1/tm) (рис. 2) где D 7.22 · 10-15 V · cm2, k 0.015 V-1. Такой ослабевает, что обусловлено, по-видимому, прежде все- вид функции отличается от данных [1], где приводится -го появлением упомянутых ранее двух участков спада зависимость вида exp(-Em ), где Em — электрияркости с уменьшенными значениями постоянных спада ческое поле в ЭЛ слое. При условии справедливости Журнал технической физики, 1999, том 69, вып. Кинетика электролюминесценции в пленочных структурах на основе сульфида цинка... В отличие от (Vm) зависимость (Vm) может быть определена в соответствии с (11) для МДПДМ и МДПКМ структур как на гладкой, так и на шероховатой подложках, так как выражение (11) в наиболее общем виде учитывает вероятности возбуждения, излучательной и безызлучательной релаксации центров свечения в единицу времени. Так как при tm = 300 µs 1/g(Vm) 1/ (Vm), то разница зависимостей 1/g(Vm) при tm = 1 300 µs (рис. 4), согласно (12), дает зависимость (Vm).

Зависимости (Vm) (рис. 6), полученные таким способом из экспериментальных данных (рис. 4), существенно различаются для МДПДМ и МДПКМ структур. Для МДПДМ структуры на гладкой и шероховатой подложках эти зависимости аппроксимируются функцией 0 exp kVm, где 0 1353 s-1, k 0.015 V-1 — для структуры на гладкой подложке; 0 1108 s-1, k 0.022 V-1 — для структуры на шероховатой подложке. Для МДПКМ структуры зависимость (Vm) линейна Рис. 4. Зависимость 1/g от Vm: a — для МДПДМ структуры;

b — для МДПКМ структуры; 1, 2, 4 — на шероховатой под- Рис. 5. Зависимость от Vm: a — для МДПДМ структуры;

b — для МДПКМ; 1 — на шероховатой подложке; 2 —на ложке; 3, 5, 6 — на гладкой подложке; tm = 1 (1, 3); 20 (2, 5);

гладкой.

300 µs (4, 6).

использования выражения (13) для МДПДМ структур на шероховатой подложке, в пользу чего свидетельствует линейный характер экспериментальной зависимости 1/g(Vm) при tm = 300 µs (рис. 4), и независимости емкости Cd0 от напряжения Vm, можно оценить аналогичную зависимость (Vm) для этой структуры (рис. 5), которая также аппроксимируется функцией D(exp kVm)/Vm, где D 5.54 · 10-15 V · cm2, k 0.022 V-1. В целом значения сечения ударного возбуждения центров свечения Mn2+ для МДПДМ структуры на шероховатой подложке в 1.6–2.3 раза выше соответствующих значений для МДПДМ структуры на гладкой подложке при одинаковых значениях напряжения. Для МДПКМ структуры Рис. 6. Зависимость от Vm: 1, 2 — для МДПДМ структуры;

оценить зависимость (Vm) оказывается сложнее из-за 3, 4 — для МДПКМ структуры; 1, 3 — на шероховатой подналичия ранее упомянутой зависимости Cd0(Vm).

ложке; 2, 4 — на гладкой.

Журнал технической физики, 1999, том 69, вып. 72 Н.Т. Гурин, О.Ю. Сабитов = k(Vm - Vn) +1. При этом для структуры на с ростом его амплитуды. Время жизни возбужденных гладкой подложке k 130 V-1s-1, 1 7 · 103 s-1; для центров свечения и вероятность перехода центров свечения в невозбужденное состояние в единицу времени структуры на шероховатой подложке k 870 V-1s-1, не зависят от tm для МДПДМ структуры на гладкой 1 6 · 103 s-1. Ослабление зависимостей (Vm) для подложке во всем исследованном диапазоне изменения tm МДПКМ структуры по сравнению с МДПДМ структу(1–300 µs), для МДПКМ структуры на гладкой подложке рой может быть объяснено упомянутым выше уменьшепри tm 1-50 µs, на шероховатой подложке — при нием удельной емкости слоя КЖД с увеличением Vm, tm 1-100 µs.

компенсирующим возрастание (Vm). Достигнутые макСечения ударного возбуждения центров свечения для симальные значения выше в случае МДПКМ структур МДПДМ структур возрастают с увеличением Vm в сопо сравнению с МДПДМ структурами, что объясняется ответствии с зависимостью D(exp kVm)/Vm как для более высокими значениями напряженности неоднородструктуры на гладкой подложке, так и для структуры ного электрического поля в локальных участках ЭЛИ на на шероховатой подложке, но с различными значениями основе МДПКМ структуры.

коэффициентов D и k. При этом значения для струк Следует отметить, что зависимости g, 1/g,, 1/,, от Vm при различных tm, а также зависимости 1/g туры на шероховатой подложке больше в 1.6–2.3 раза значений для структуры на гладкой подложке при от 1/tm при соответствующих значениях Vm являются одинаковых напряжениях. Для всех исследованных ЭЛ одновременно зависимостями от скорости нарастания структур время жизни возбужденных центров свечения напряжения Vm/tm и также могут быть использованы слабо уменьшается по практически линейному закону;

при описании кинетики электролюминесценции и для вероятность перехода центров свечения в невозбужденоптимизации режима возбуждения ЭЛИ.

ное состояние в единицу времени слабо возрастает с увеличением Vm также практически линейно, причем при переходе к структурам на шероховатых подложках Заключение эти зависимости усиливаются. Вероятности возбуждения центров свечения в единицу времени для МДПДМ Выполненные экспериментальные исследования волн структур зависят от амплитуды импульса возбуждения яркости в МДПДМ и МДПКМ структурах на гладкой Vm по экспоненциальному закону, а для МДПКМ струки шероховатой подложках при напряжениях возбуждетур — по линейному, причем ослабление указанной ния, соответствующих участкам насыщения ВЯХ, свизависимости в последнем случае обусловлено уменьшедетельствуют об экспоненциальной форме фронта наранием удельной емкости слоя композиционного жидкого стания волны яркости у всех исследованных структур.

диэлектрика с ростом приложенного напряжения. При Спад волны яркости для МДПДМ структуры на гладпереходе от гладких к шероховатым подложкам значения кой подложке также имеет экспоненциальную форму.

существенно возрастают, что объясняется появлением Наблюдается появление двух участков спада яркости (для МДПДМ структуры на шероховатой подложке) и с разными постоянными спада у МДПДМ структуры усилением (для МДПКМ структуры на шероховатой на шероховатой подложке; у МДПКМ структуры два подложке) неоднородного электрического поля. Из приучастка спада имеются при использовании как гладкой, веденных выше результатов следует, что возрастание так и шероховатой подложек. Эти результаты могут эффективности (яркости, светоотдачи и т. д.) электробыть объяснены наличием неоднородного электрическолюминесценции в МДПДМ и МДПКМ структурах при го поля в МДПДМ структуре на шероховатой подложке переходе от гладких подложек к подложкам с внутренней и с МДПКМ структуре на обоих типах подложек и шероховатой поверхностью помимо оптических эффекобразованием парных центров свечения Mn2+ наряду с тов, обусловливающих увеличение выхода излучения одиночными.

из структуры [4], связано с возрастанием вероятности Для ЭЛ структур на основе ZnS с ударным возбувозбуждения центров свечения в единицу времени.

ждением одиночных центров свечения Mn2+ получены Последнее объясняется как ростом сечения ударного теоретические зависимости постоянных нарастания и возбуждения этих центров, так и вызывающим этот спада яркости от длительности фронта и амплитуды имрост усилением электрического поля в ЭЛ слое в лопульса линейно нарастающего напряжения возбуждения кальных участках, соответствующих микронеровностям Vm, которые подтверждаются видом экспериментальных поверхности подложки. При этом вероятность перехода зависимостей g(Vm, tm). Полученные зависимости поцентров свечения из возбужденного в невозбужденное зволяют определить ряд параметров, характеризующих состояние в единицу времени 1/ также возрастает, но процесс электролюминесценции: время жизни возбузначительно слабее, чем.

жденных центров свечения, вероятности возбуждения и Полученные результаты могут быть использованы релаксации возбужденных центров свечения в единицу для управления параметрами пленочных ЭЛ структур времени, сечение ударного возбуждения центров свечеи оптимизации режимов возбуждения, а предложенная ния и их зависимости от Vm, tm.

методика определения параметров и характеристик предВ частности, постоянная нарастания яркости суще- пробойной электролюминесценции может быть испольственно возрастает с увеличением длительности фронта зована при исследовании аналогичных структур на осноимпульса напряжения возбуждения и слабо уменьшается ве других электролюминесцентных материалов.

Журнал технической физики, 1999, том 69, вып. Кинетика электролюминесценции в пленочных структурах на основе сульфида цинка... Список литературы [1] Электролюминесцентные источники света / Под ред.

И.К. Верещагина. М.: Энергоатомиздат, 1990. 168 с.

[2] Гурин Н.Т., Сабитов О.Ю. // ЖТФ. 1999. Т. 69. Вып. 2.

С. 58–63.

[3] Гурин Н.Т., Сабитов О.Ю., Бригаднов И.Ю. // Письма в ЖТФ. 1997. Т. 23. Вып. 15. С. 7–12.

[4] Гурин Н.Т., Сабитов О.Ю. // ЖПС. 1997. Т. 64. Вып. 4.

С. 507–512.

[5] Гурин Н.Т., Сабитов О.Ю. // Письма в ЖТФ. 1997. Т. 23.

Вып. 20. С. 1–7.

[6] Гурин Н.Т., Сабитов О.Ю. // ЖТФ. 1999. Т. 69. Вып. 2.

С. 64–69.

[7] Бригаднов И.Ю., Гурин Н.Т. // Письма в ЖТФ. 1990. Т. 16.

Вып. 23. С. 71–74.

[8] Бригаднов И.Ю., Гурин Н.Т., Рябинов Е.Б. // ЖПС. 1993.

Т. 59. № 1–2. С. 175–181.

[9] Vlasenko N.A., Kopytko Yu.V., Pekar V.S. // Phys. Stat. Sol.

Vol. 81. N 10. P. 661–667.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.