Электролюминесцентный прибор

Электролюминесцентный прибор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11}870222 (6!) Дополнительное к ввт. свил-ву(51} М. Кл

Н 05 В 33/20 (22) Заявлено 19.04.74 {21} 2019425/07 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (43) Опубликовано 25,08.77Бюллетень М 31 (45) Дата опубликовании описания 13.10,77

Государственный комнтет ооота }йннтроа SCS> ао делан нзобретеннй к открктнй (5g) УДК 621.382 (088.8) А. Е. Глауберман, В. A. Дроздов, Я. Jl. Потапенко и B. М. Скринский (72) Авторы изобретения

Одесский ордена Трудового Красного 3намени государственный университет им. И. И. Мечникова (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ПРИБОР

Изобретение огносится к источникам видимого света и может найти применение в оптоэлектронике и светотехнике.

Известны электролюминесцентные источ.ники света различного типа, Электролюмияесцентные конденсаторы в основном на основе порошков сульфида цинка дают электролюминесценцию, которая возникает в сильных:электрических полах, что требует приложения достаточно большого перемен- l0 ного напряжения (50-300 B). Указанные приборы обттадаюг значительной инерционностью (10 сек) .

У электролюминесцентных конденсаторов на основе субпиматфосфоров рабочее на- 1о пряжение может быть значительно снижено 1) . Инжекционные диоды (светодиоды) имеют быстродействие на четыре-шесть порядков выше, чем у электролюминесцентных конденсаторов. Светодиоды требуют большой 20 плотности токов (10-150 а/см ).,При малых плотностях тока возврастает доля безизлучательной составляющей, обусловленной ре комбинацией в области пространственного заряда, а при больших плотностях возникает-Ъ

2 необходимость отвода тепла от прибора. Эти недостатки присущи и светодиодам на основе гетеропереходов (2) .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является светодиод на основе гетероцерехода полупроводниковый кристалл кристалл с ионной проводимостью.

В качестве материала с ионной проводимостью реализуется слой АР Оз с добавкой и о О, Однако использование в конструкции ма "гериала с ионной проводимость ю не дает возможности значительно снизить пороговые, и рабочие токи электролюминесценции.

Цель изобретения - достижение низких значений пороговых и рабочих токов электролюминесценции при яркости излучения на уровне промышленных образцов.

Это достигается тем, что в известной конструкции электролюминесцентного прибора на основе гетероперехода с активирующим компонентом, излучающего s видимой области спектра, а в качестве гетеропере( хода использован,йо СР- Qе0, а активиру 3 юшим компонентом являются мвталлокластеры натрия размером 50-100 А.

На фиг. 1 представлена конструкция при. бора в процессе изготовления; на фиг. 2спектральная характеристика прибора; на фиг. 3 - диаграмма кластернзованного гете роперахода )ЧoС2- QеО

Прибор содержит монокристаллическую пленку 1, никелевый контакт 2, монокряо 1 ,таллический Ма СР 3, насыщенный метал- iO покластерным растворомЯеО ", пленку е.О 4, полупрозрачную пленку 5 алюминия и алюминиевый контакт 6.

Конструктивно привод:представляет. собой тонкопленочный гетеропвреход между моно-И5 кристаллической пленкой хлорнда натрия с распределенными в ней металлокластврами, в виде квазиметалличвскнх центров коллоидной .диспврсности (KMU) .и Аленкой двуо киси германия. Толщина слоя Ма СР доводится до 1,0 мкм с диаметром рабочей части 0,8-1 мм. Цилиндрическая лунка создает .ся высвврливаннем с дальнейшим аниэотропным травлением.! Конус имеет,угол -120150 .

На; 130, получают» ся более высокоомныв контакты. CQ стороны конической лунки. напылялся никелевый контакт (фиг. 1, б), с другой стороны образца создают КМЦ (фиг. 1-, в); йлистинку 3 .хлорида натрия подвергают обработке пуч.ком атомов кадмия, «оторый специально воз» буждают катодным распылением «адмиевого диска в атмосфер аргона. Взаимодействие ,атомов кадмия с «порядом натрия стимулк рует формирование- в структуре «amromtN центров окраски с квмлв4еталлическими свойствами.

Насыщение пленки хлорида натрия кол- 4g лоидиыми центрами сопровождае гся ве окра шиванием с характерным максимумом оптического поглощения у A =570 мм, Введение в расплав при выращивании исходных. кристаллов клорида натрия 0,1 мол. %,д

Сд CP > приводит к увеличению максимума коллоидного поглощения и.сводит к ми. нимуму вероятность формирования в пленке других типов центров окраски (например:

Р-центров), что важно цля обеспечения стабильности свойств системы.

Катодноплазменной обработке подвергают -поверхность кристазща хлорида, натрия, плошадью 10 х 5 мм с таким расчетом, 55 что рабочая часть лунки диаметром 0,81 мм находится в центре. За пределами диаметра рабочей части лунки образовавшиеся квазиметаллические центры в процессе электролюминесценции участия не принимают, 60

На обработанную таким образом поверхность хлорида натрия иалыляют пленку дву. окиси германия (фиг. l, в) толщиной 0,5мкм. Изготовление образца эаканчи вается иапыпением полупрозрачной пленки алюминия, алюминиевого контакта и гермеъиэацией прибора пленки прозрачного эпоксидированного компаунда.

При приложении небольших постоянных напряжений 3-5 В (полярность указана на фиг. 3) наблюдается интенсивное изЛучение желто-зеленого цвета.

Коллоидированная пленка хлорида нат рия представляет собой сложную гетеросистему, состоящую из множества кваэиметаллических иттэром, протяженность 50100 А (натриевый коллоид), разделенных тончайшими (50-100 А) . прослойками ди», электрика (хлористого натрия).

При нодключении прибора к внешнему источнику электроны ийжектируются из никеле вого электрода в монокристаллйческую пленку хлорида натрия, где они оказываются горячимн" по отношению к квазиметалпическим «пастерам, что приводит к размножению носителя тока.

С другой стороны электроны из валент,ной зоны двуокиси германия туннелнруют в . ыпоминиевый электрод под влиянием приложенного поля (сопротивление двуокиси германия достаточно высокое 10 ом см и

1 имеет место сильный полевой перекос зон), освобождая после себя дырки, которые рекомбиннруют в области гетеройерехода с раз.множенными на КМИ электронами. Это и проявляется в виде желто- зеленого свечения, окраска которогосоответствует приблнзитель но ширине 1 запрещенной зоны двуокиси германия. Исследование прибора в режиме питания. П - импульсами постоянного . .:нацрижеийя показывает, что его инертность не хуже, чем 10 ",ñâê.t-.

Предложенный прибор дает непрерывное излучение большой яркости (5-10НИТ) от ,источника постоянного напряжения при низких значениях рабочего напряжения и тока

3-5 В и 0,5-0,8 мл соответственно.

В случае нрименения бездислокационных слоев хлорида натрия и равномерного распределения хвазиметаллнческнх центров по диаметру рабочей части лунки наблюдается равномерное свечение по всему ее диаметр. формула изобретения

Электролюминесцентный прибор на основе гвтероперехода с активирующим компонентом, излучающий в видимой обпасти спектра, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью достижения низких значений поро570222

1Ж М7

5 говых и рабочих токов, в качестве; гетероперехода использован Й О С Р - 5 6 О, а активирукицим компонентом являются металлокластеры натрия размером 50-100А., Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Свечников С. В. Элементы оптоэлектроники. М„Советское радио, 1971.

2. Физика и техника полупроводников, т.2, Ию 7, 1968, с. 10-16.

3., Патент США hb 3445724, кл. 20, 03.08,66 (прототип).