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ZnS/PS复合体系的白光发射研究

论文摘要

固体白光发光二极管将成为21世纪新一代的节能光源,在照明及全彩显示等领域有巨大的应用价值,可用作液晶显示屏和各种仪器仪表盘的背景光源,因而引起了人们的广泛关注,白光器件的研究也成为发光领域的热点方向之一。本论文根据多孔硅(Porous Si,PS)和ZnS的光致发光特性,拟采用多层膜发光的形式根据三基色叠加的原理实现白光发射。在阳极氧化法制备的不同孔隙率的多孔硅衬底上用脉冲激光沉积(PLD)法生长ZnS薄膜,X射线衍射仪(XRD)结果表明,ZnS/PS样品都在28.5°附近有一个ZnS的β-ZnS(111)衍射峰,说明ZnS薄膜沿该方向择优取向生长,但衍射峰的半高全宽(PWHM)较大,这主要与衬底多孔硅的粗糙的表面结构有关。扫描电子显微镜(SEM)像显示,由于衬底多孔硅表面的不平整,ZnS薄膜的表面有一些空洞和裂缝。本论文详细研究了ZnS/PS复合体系的光致发光特性,分析了激发波长、衬底多孔硅的孔隙率、ZnS薄膜的生长温度以及后退火对ZnS/PS复合体系光致发光特性的影响。在适当的条件下,复合体系中ZnS的蓝绿光与多孔硅的红光叠加在一起,在可见光区450nm~700nm形成了一个较宽的光致发光谱带,呈现较强的白光发射。对ZnS/PS异质结Ⅰ-Ⅴ特性曲线的测量表明,异质结呈现出与普通二极管相似的整流特性,并由此得到了理想因子。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • §1.1 全固态照明
  • §1.2 多孔硅的结构和发光特性
  • 1.2.1 多孔硅的微结构
  • 1.2.2 多孔硅的光致发光和发光机制
  • §1.3 ZnS的结构和发光特性
  • 1.3.1 ZnS的晶体结构和制备方法
  • 1.3.2 ZnS的发光特性
  • §1.4 本论文的主要研究内容与意义
  • 第二章 ZnS/PS样品的制备和结构表征
  • §2.1 ZnS/PS样品制备
  • 2.1.1 多孔硅的制备
  • 2.1.2 ZnS薄膜的制备
  • §2.2 ZnS/PS样品的结构和形貌表征
  • 2.2.1 ZnS/PS样品的XRD分析
  • 2.2.2 ZnS/PS样品的SEM图
  • §2.3 小结
  • 第三章 ZnS/PS复合体系的白光发射
  • §3.1 激发波长对ZnS/PS复合体系发光的影响
  • §3.2 衬底孔隙率对ZnS/PS复合体系发光的影响
  • §3.3 ZnS薄膜生长温度对ZnS/PS复合体系发光的影响
  • §3.4 后退火对ZnS/PS复合体系发光的影响
  • §3.5 小结
  • 第四章 ZnS/PS异质结的电学性质
  • §4.1 实验样品的制备
  • 4.1.1 背部Al电极的制备
  • 4.1.2 多孔硅的制备
  • 4.1.3 ZnS薄膜的制备
  • 4.1.4 顶部ITO电极的制备
  • §4.2 ZnS/PS异质结的Ⅰ-Ⅴ特性曲线
  • §4.3 对ZnS/PS异质结电致发光的探索
  • §4.4 小结
  • 全文总结
  • 参考文献
  • 发表的论文
  • 会议交流的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/6a5a32641d478130cedd30c6.html