理学物理学毕业论文 固态阴极射线发光的发现

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1、湖南师范大学本科毕业论文考籍号:XXXXXXXXX姓名:XXX专业:理学物理学论文题目:固态阴极射线发光的发现指导老师:XXX二〇一一年十二月十日  摘要通过分层优化方案,采用有机场致发光材料,发现了一种新的激发发光方式,即固态阴极射线发光(solidstatecathodoluminescence,简称SSCL),文章主要介绍了固态阴极射线发光的发现历史、发光现象的辨认、发光现象的普适性考察以及其良好的发展前景.  关键词固态阴极射线发光,过热电子,发光强度  AbstractAnovelformoflum

2、inescence,solidstatecathodoluminescence(SSCL)wasdiscoveredwhencertainorganicmaterialswereemployedastheactivelayerinanoptimallydesignedscheme.InthispaperwerecountthehistoryofthediscoveryofSSCL,identificationoftheexperimentalphenomena,investigationofitsuniversalch

3、aracteristics,anditspotentialdevelopment.  Keywordssolidstatecathodoluminescence(SSCL),hotelectrons,luminescenceintensity    1引言    从20世纪30年代,人类对发光进行系统深入的科学研究,并取得长足的进步,尤其是在照明、信息显示技术方面,取得的成就更加令人瞩目.大家所熟悉的显示技术是阴极射线管(CRT),由于其色彩丰富、亮度高、工艺成熟,被广泛使用.但由于它体积笨重、功耗高等缺陷,

4、人们开始努力寻找新型的平板显示技术,如电致发光显示、等离子体显示(PDP)、液晶显示(LCD)、发光二极管显示(LED).  在这些平板显示技术中,它们各有其优缺点,而电致发光显示技术是比较理想的,它表现出优越的特性:主动发光、全固化、宽视角、高分辨率、耐震动等,但无论是有机发光器件还是无机发光器件都有其局限性.由于无机发光器件的蓝色发光达不到实用化的要求,在彩色显示方面受到限制,而有机器件虽然解决了蓝色发光的问题,但工作寿命还需进一步完善.为了将两者优势互补,充分利用二者的优点,开辟一条新的途径,我们采用有机无机复

5、合的方法制备优势互补的器件,并在分层优化方案[1—5]的基础上,采用有机场致发光材料,发现了固态阴极射线发光.    2固态阴极射线发光的发现    2.1分层优化  在分层优化方案中,预热层和加速层通常分别采用SiO和SiO2,在加速层前,另加一个预热层,使电子在进入加速层前已有了一定的能量,进一步加速后,才进入发光层.由于发光层内也有电场,电子还可加速,便可获得高能量的过热电子,这样就得到高亮度的发光器件,其结构如图1所示.    这种结构有以下一系列的优点:  (1)SiO2加速电子的能量在有的实验条件

6、下可达到100eV.电子在SiO2中被加速后,能够有足够的能量来碰撞激发发光中心使之发光,这样一个电子有可能多次激发发光,从而提高了电子的利用率.  (2)通过分层优化结构,提高了经加速注入发光层的电子能量,达到8eV后,可实现加速后的电子的助推作用,使电子在发光层内进一步加速,过热电子能量显著提高.  (3)在高场下,过热电子的能量分布向高能区集中,提高了可以引起激发的过热电子的数目.  (4)可以观察到二次跃升,并用MonteCarlo模拟论证了实现二次跃升的条件.  (5)它可以提高电致发光的蓝、红比,增

7、强蓝光,这可为全彩色发光提供急需的蓝光.  2.2固态阴极射线发光的发现  将这种分层优化结构中的发光层改用绝缘发光材料,如Y2O2S:Eu,也可以得到很均匀的Eu的发光,但几率很小,估计是由于Eu的周围晶体结构不好.考虑有机材料分子间相互作用很小,遂改用有机发光材料,这样在无机/有机异质结作分层优化结构的实验中,发现了一种崭新的发光方式[6—11],我们称其为固态阴极射线发光.它是由于电子在SiO2中被加速后,过热电子能量可以达到100eV,过热电子直接碰撞发光层,就能使发光材料中处于基态的电子被激发到激发态,

8、激发态的电子回到基态而释放出光子.一次激发只用几个eV,所以,一个电子有可能先后激发几个中心.  固态阴极射线发光(SSCL)与真空阴极射线(VCL)相比在发光激发的方式上是相同的,都是因电子的动能引起的碰撞激发,其不同之处在于电子的加速方式,SSCL是在固体中而不是在真空中加速,因此固态阴极射线发光也称作类阴极射线发光.固态阴

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