Разработка и исследование гибких электролюминесцирующих структур на неорганических люминофорах как источников и детекторов оптического излучения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Урумов Владимир Владимирович

• Урумов Владимир Владимирович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Урумов Владимир Владимирович

Введение

Глава 1. Задача и факторы повышения уровня функциональных

характеристик электролюминесцентных плоских излучателей

Глава 2. Синтез диэлектрических связующих

2.1 Два подхода в синтезе связующих

2.2 Синтез диэлектрического связующего на основе

акрилонитрила и поливинилового спирта

2.3 Разработка технологии получения состава ЦЭПС

2.4 Анализ результатов

2.5 Синтез диэлектрического связующего на основе эпоксидной смолы

2.6 Разработка технологии получения связующего на основе ЭД-22

2.7 Разработка технологических регламентов нанесения суспензии на полимерную подложку методом рулонной технологии.

Опробование и оптимизация техпроцесса

Глава 3. Результаты испытаний параметров излучающих структур

Глава 4. Поиск и исследование эффективных режимов

функционирования ЭЛИС

Глава 5. Исследование эффекта воздействия на ЭЛИС

внешнего излучения

Заключение

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование гибких электролюминесцирующих структур на неорганических люминофорах как источников и детекторов оптического излучения»

Введение

Актуальность темы. Электролюминесценция в условиях электрического поля высокой напряженности - сложное явление, определяемое многими взаимосвязанными процессами, протекающими в рабочем слое. Она лежит в основе работы электролюминесцентных источников света (ЭЛИС). ЭЛИС -это твердотельный, высокоэкономичный генератор равномерного оптического излучения большой площади, работа которого основана на эффекте предпробойной электролюминесценции, наблюдаемой в неорганических люминофорах, и способный излучать световую энергию различной длины волны. Данное изделие, называемое светобумагой, предназначено для подсветки панелей приборов различной стационарной и передвижной техники; сигнального и аварийного освещения, работающего непрерывно в течение очень длительного времени; для рекламных целей с богатыми композиционными возможностями. Электролюминесцентные источники являются и современным средством отображения информации. Они могут быть применены для подсветки изображения, нанесенного на прозрачную пленку, в итоге получается картинка по качеству и яркости, неотличимая от изображения на мониторе. Благодаря низкому энергопотреб -лению они перспективны в комплексе с солнечными батареями, например, в автономных светящихся знаках.

Как показали проведенные исследования, ЭЛИС способен проявлять и фотодиэлектрический эффект, а это свойство открывает возможность разработки и создания на его основе эффективного датчика излучения широкого диапазона спектра. Такие пленки также являются удобным объектом для исследования физики электролюминесценции.

Для решения многих практических задач ЭЛИС эффективнее, чем их основные конкуренты - светодиодные матрицы и ЖК-индикаторы - особенно при больших габаритах светящихся поверхностей. Среди их достоинств,

следует отметить относительную простоту и малую толщину конструкции, а также массу, пространственную однородность изображения, большой угол обзора, возможность легко изменять размеры и форму панели, высокую устойчивость к порезам и проколам. Они выдерживают удары, вибрацию, высокие и низкие температуры без разрушения, устойчивы к воздействию высокой влажности.

В основе функционирования ЭЛИС лежит вид электролюминесценции порошкообразных неорганических люминофоров, чаще на основе сульфида цинка с активаторами, кристаллы которого излучают, не соприкасаясь с электродами изделия (эффект Дестрио). Люминесценции атомов активаторов люминофора предшествует их ионизация большим количеством высокоэнергичных свободных электронов, которые перемещаются в кристалле полупроводника под воздействием внешнего ускоряющего электрического поля. Поле, формируемое контактными электродами ЭЛИС, провоцирует явление ударной электронной ионизации. Возбуждение свечения в ЭЛИС осуществляется в основном за счет процессов ударной ионизации в толще полупроводника и в некоторой степени благодаря туннелированию электронов валентной зоны в зону проводимости.

В электролюминесцентных устройствах используются гетеропереходы. Благодаря разной величине барьера для дырок АЕр и электронов АЕп (см.

рис. 1) при прямом смещении на гетеропереходе будет иметь место односторонняя инжекция из материала с более широкой зоной в узкозонный материал. Возбуждение электролюминесценции в образцах ZnS носит двухстадийный характер.

Проблематикой ЭЛИС, электролюминесценции, электролюминофоров и других необходимых материалов, а также возможностью построения на их основе эффективных источников подсветки и систем отображения информа ации занимались исследователи: И. К. Верещагин, В. П. Деркач, В.А. Воробьев, М.М. Сычев, Н. И. Каргин, Н.И. Шубин, О. И. Казанкин, Н. А. Власенко, В.Я. Сушков, М. К. Самохвалов, В.Т. Аванесян и др.

Пв

АЕр-величина барьера для дырок, АЕп- величина барьера для электронов, АЕс- разрыв в зоне проводимости, АЕУ- разрыв в валентной зоне

Рисунок 1 - Зонная схема для гетероперехода р-п типа при прямом смещении

Проводимые в рамках данной работы теоретические и практические исследования, а также анализ соответствующих результатов весьма актуальны. Они позволят поднять качество данных светящихся изделий и технологический уровень их производства, снизить себестоимость, найти новые сферы применения, послужат решению задачи импортозамещения.

Степень проработанности темы На сегодняшний день довольно глубоко изучена теория процесса излучения в кристаллах неорганических люминофоров, инициируемого внешним электрическим полем большой напряженности. Синтезированы люминофоры с высокой светоотдачей, однако нуждаются в совершенствовании научно-прикладные подходы эффективного их применения в соответствующих изделиях - излучателях оптической энергии. В России практически отсутствуют данные технологии и подобное производство, лишь осуществляется активная реализация продукции импортного производства. Нуждаются в развитии сферы использования ЭЛИС.

Цель работы Разработка новых фотоприёмных устройств, использующих фотодиэлектрический эффект, на основе электролюминесцентных источников света, характеризующихся более высокой яркостью, долговечностью и экономичностью по сравнению с действующими аналогами.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- выявлен полный комплекс физических и химических факторов, определяющих функциональные возможности ЭЛИС, включающих в себя состав диэлектрического связующего рабочих слоёв структур, особенности конструкции и технологии их изготовления, режимы их электрического питания и влияние воздействия внешней среды. Они обуславливают яркость излучения и долговечность ЭЛИС;

- разработаны оригинальный состав и технология получения высокоэффективного связующего, предназначенного для приготовления люминесцирующего и диэлектрического слоёв ЭЛИС, на основе эпоксидной смолы и цианэтилового эфира поливинилового спирта с введением наполнителя титаната бария, обеспечивающего повышенное значение относительной диэлектрической проницаемости (до 18-20) всего состава. Осуществлён его синтез;

- изготовлены образцы ЭЛИС на его основе, отличающиеся повышенными

значениями яркости (до 500 кд/м2) и долговечности (до 4500 часов);

- разработана технология изготовления электролюминесцентного источника света с использованием квантовых точек. Изготовлены соответствующие структуры, отличающиеся улучшенными характеристиками по цветности излучения;

- разработан и опробован новый способ нанесения суспензии методом рулонной технологии посредством полива суспензии на подвижную подложку при постоянном зазоре между фильерой и носителем и регулируемой скорости движения носителя, применимый для массового

производства ЭЛИС и обеспечивающий значительное снижение себестоимости изделия и повышение однородности свечения;

- проведено компьютерное моделирование и разработана принципиальная схема высокоэффективного блока питания ЭЛИС, обеспечивающего формирование оптимальной, близкой к синусоидальной формы импульса со стабильными частотой и амплитудой переменного сигнала, что обуславливает высокие яркостные, температурные и временные характеристики функционирования изделия;

- выявлена и исследована фотоэмиссионная способность данных структур, основанная на фотодиэлектрическом эффекте, определен соответствующий спектральный диапазон. Предложены и реализованы конструкционные, технологические и схемотехнические решения изготовления датчиков излучения на основе ЭЛИС.

Методы исследования: статистические методы обработки результатов экспериментов по созданию связующего, обеспечивающего изготовление ЭЛИС, характеризуемых высокими значениями долговечности и яркости излучения, включающие регрессионный и многофакторный анализ; компьютерное моделирование принципиальной схемы электропитания ЭЛИС в среде программного продукта Огсанатурное моделирование емкостных характеристик ЭЛИС и наиболее оптимального режима электрического питания структуры; атомно-сорбционный анализ элементного состава диэлектрических связующих; инструментальный, с использованием электронного микроскопа, контроль гранулометрического состава электролюминофоров, а также разнотолщинности люминесцирующего и диэлектрического слоёв ЭЛИС.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- установлены закономерности влияния состава и структуры рабочих слоёв электролюминесцентных источников оптического излучения на долговечность и яркость их свечения. Они обусловлены, в частности, необходимостью присутствия в диэлектрическом и излучающем слоях,

изготавливаемых на эпоксидной основе, цианэтилового эфира поливинилового спирта (ЦЭПСа), и титаната бария, взятых в определенных весовых соотношениях. ЦЭПС обладает полярной группой -СИ., обеспечивающей повышение диэлектрической проницаемости ед у полимера в целом (до 18-20), что обуславливает рост яркости свечения, но и незакрытыми группами ОН с несвязанным кислородом, способным окислять люминесцирующий слой и, тем самым, снижать временной ресурс эксплуатации ЭЛИС;

- с использованием регрессионной модели долговечности разработаны составы излучающего и диэлектрического слоёв структуры, обеспечивающие получение ЭЛИС с улучшенными яркостными и временными характеристиками;

- установлено и исследовано влияние режима электрического питания излучающей структуры на её температурные и временные характеристики;

- установлена фотоэмиссионная способность структур и исследованы её свойства, выявлен спектральный диапазон, рассчитана чувствительность. Теоретически и практически обоснована возможность использования ЭЛИС не только, как источника оптического излучения, но и в качестве датчика уровня освещенности. Предложены оригинальные направления, а также конструкционные и схемные решения по техническому использованию ЭЛИС-датчиков.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту:

- новая технология синтеза высокоэффективных диэлектрических связующих, созданная на основе эпоксидной смолы и цианэтилового эфира поливинилового спирта с введением наполнителя титаната бария, обуславливающих рост диэлектрической проницаемости рабочих слоёв структуры, вследствие усиления ориентации электрических диполей в связующем, и обеспечивающих, тем самым максимальную концентрацию электрического поля, формируемого электродами ЭЛИС, на кристаллах

электролюминофора. Это обстоятельство обуславливает максимум светоотдачи ЭЛИС;

- синтезированные на эпоксидной основе составы излучающего слоя, включающего в себя электролюминофор и порошок титаната бария и диэлектрического слоя ЭЛИС, включающего ЦЭПС и титанат бария, взятые весовых соотношениях, полученных с использованием регрессионной модели долговечности, а также технология изготовления данных структур, обеспечивающие повышенную до 4500 часов долговечность;

- разработанная массовая рулонная технология изготовления излучателей способом полива с фильеры на движущуюся подложку с применением оборудования по производству полимеров, обеспечивающая уменьшение себестоимости изделий и снижение неравномерности их излучения (до уровня <3%) за счет высокой стабильности толщины рабочих слоёв;

- установленный натурным моделированием наиболее оптимальный режим электрического питания ЭЛИС (напряжение 140 В, частота 1000 Гц). Разработанный высокоэффективный источник питания переменного тока с его компьютерной моделью. Работа транзисторных ключей инвертора блока питания реализована по алгоритму широтно-импульсного регулирования (ШИР). Он обеспечивает оптимальный амплитудно-частотный режим эксплуатации ЭЛИС с минимальным нагревом структуры, не превышающим 35оС;

- результаты исследований установленной фотоэмиссионной способности ЭЛИС. В частности, влияние интенсивности и спектрального состава внешней освещённости на электроёмкость (сотни нФ) и ток проводимости структуры (единицы мА), обусловленные проявлением фотодиэлектрического эффекта. Внешняя освещенность в сегнетоэлектрических составляющих рабочих слоев ЭЛИС повышает значение относительной диэлектрической проницаемости и пропорционально электроёмкости слоёв, а также порождает пары носителей заряда, количество которых определяет величину тока проводимости и

зависит от интенсивности освещенности. Чувствительность ЭЛИС, как детектора к разным участкам спектра излучения, определяется его влиянием на различные, соответствующие частоте излучения примесные энергетические уровни в кристаллах ZnS люминофора с активаторами;

- разработанные новые конструкционные и схемотехнические решения изделий применения ЭЛИС-датчиков, входящих в состав времязадающей цепи генераторов импульсов, схему управления работой ЭЛИС-излучателя и др.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов исследований подтверждается:

- соответствием результатов теоретических и экспериментальных исследований;

- созданием образцов ЭЛИС, яркостные, временные и спектральные характеристики которых, соответствуют и превосходят известные мировые аналоги, что подтверждает корректность сделанных ранее соответствующих теоретических предпосылок и заключений. Успешным опробованием разработанной промышленной рулонной технологии нанесения суспензии на подложку;

- созданием высокоэффективных источников питания переменного тока для ЭЛИС, обеспечивающих их оптимальный режим эксплуатации, в т.ч. температурный, подтверждающим корректность проведенного компьютерного моделирования принципиальной схемы электропитания излучающих структур;

- созданием датчиков солнечного света, входящих в состав автоматического ключа для питания различных электросистем, что подтверждает правильность сделанных теоретических заключений о проявлении фотодиэлектрического эффекта в ЭЛИС и особенностях его влияния на физические свойства структуры. Подтверждена на практике теоретически обоснованная возможность использования ЭЛИС не только, как источника оптического излучения, но и в качестве датчика уровня освещенности.

Основные результаты докладывались и обсуждались на семинарах и конференциях, в том числе:

Международных: «Вопросы науки и практики» (Москва, 2017 г.); «XXV Международная НТК по фотоэлектронике и приборам ночного видения» (Москва, 2018 г.); НТК «Микро- и нанотехнологии в электронике» (Нальчик, 2019, 2021);

Всероссийских: НПК «Современные научно-технические и социально-гуманитарные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации» (Владикавказ, 2020, 2021).

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- на основе проведенных исследований изготовлены новые связующие составы для люминесцентного и диэлектрического слоёв ЭЛИС, с повышенной до 4,5 тыс. часов долговечностью;

- разработана технология синтеза высокоэффективных диэлектрических связующих на основе эпоксидной смолы и цианэтилового эфира поливинилового спирта. Определена последовательность стадий процесса цианэтилирования поливинилового спирта, разработана промышленная технология получения состава;

- освоена технология изготовления высокоэффективных гибких источников света с использованием квантовых точек в люминесцирующем слое;

- опробована и оптимизирована новая массовая рулонная технология изготовления излучателей с использованием оборудования по производству полимеров, отличающаяся невысокой себестоимостью;

- установлен наиболее выгодный режим электрического питания ЭЛИС, заключающийся в обеспечении оптимального по форме и частоте импульса тока. Смоделирован, разработан, изготовлен и освоен выпуск высокоэффективных источников питания переменного тока, обеспечивающих наиболее оптимальный амплитудно-частотный режим эксплуатации ЭЛИС с нагревом структуры, не превышающим 35 °С при

л

яркости излучения 150 кд/м ;

- впервые разработаны и изготовлены широкополосные датчики излучения на базе ЭЛИС, которые можно использовать в частности в качестве автоматических ключей для питания электросистем. Разработана система, обеспечивающая включение и выключение электролюминесцентного источника света в зависимости от уровня внешней освещенности;

- материалы диссертации будут использованы в учебном процессе с целью освоения студентами новых технологий и материалов в электронике.

Личный вклад автора:

Автор систематизировал физические и химические факторы, определяющие функциональные возможности ЭЛИС; участвовал в подготовке и проведении экспериментов по инструментальному исследованию электролюминофоров, синтезу диэлектрических связующих; планировал и реализовывал активный факторный эксперимент по определению состава излучающего и диэлектрического слоёв структуры, обеспечивающих получение ЭЛИС с улучшенными яркостными и временными характеристиками. Участвовал в разработке конструкции и технологии изготовления ЭЛИС, изготавливал, испытывал их, систематизировал результаты исследований и осуществлял обратную связь. Разрабатывал и изготавливал установку исследований электрических и оптических параметров ЭЛИС, а также многопозиционный стенд для проведения исследований по долговечности различных структур.

Участвовал в подготовке, отладке процесса изготовления ЭЛИС методом рулонной технологии, разрабатывал состав поливочной композиции с учетом особых требований к вязкости, обеспечивал достижение пленочным покрытием определенной стабильной толщины.

Участвовал в разработке и отладке принципиальной схемы источника питания ЭЛИС, изготавливал и испытывал его. Автор предложил и реализовал идею применения ЭЛИС в качестве датчиков оптического

излучения, провёл и обобщил соответствующие исследования по выявлению их спектрального диапазона и чувствительности. Предложил направления и разработал схемы их практического воплощения.

Основная часть экспериментальных и расчетных данных получена самим автором, большая часть работ написана автором на основе коллективного обсуждения и анализа результатов, основные положения, выносимые на защиту, принадлежат автору.

Реализация результатов работы:

Разработанные конструкции излучающих структур и источников питания к ним, технологии изготовления диэлектрических связующих внедрены в ООО «НИП СКГМИ (ГТУ) «Арника» в процесс производства ЭЛИС; а теоретические положения в учебный процесс специальности «Электроника и наноэлектроника» в Северо-Кавказском горно-металлургическом институте (государственном технологическом университете).

Публикации по теме диссертации:

По теме диссертации опубликовано всего 13 научных работ, в том числе 5 в изданиях, рекомендованных ВАК и входящих в базы цитирования Web of Science и Scopus, закреплены в 1 Патенте РФ.

Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Общий объем диссертации состоит из 181 страниц, в том числе содержит 77 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 88 наименований.

Глава 1. Задача и факторы повышения уровня функциональных характеристик электролюминесцентных плоских излучателей

Гибкий электролюминесцентный источник равномерного света - это современное высоконадежное твердотельное устройство, у которого процент преобразования потребляемой энергии в свет достигает 80%, поэтому он имеет малую входную мощность, позволяющую снизить потребление энергоресурсов. К другим достоинствам изделия относят безвакуумную конструкцию, малые габариты и массу, возможность придания плоской структуре любой формы, устойчивость к внешним воздействиям и низкую вероятность отказов. Малая толщина - это одно из самых больших преимуществ изделия, она составляет всего порядка 0,8 мм [1 - 3].

У ЭЛИС имеются важнейшие параметры, нуждающиеся в оптимизации и развитии, они таковы [4, 5]:

- яркость свечения;

- временной ресурс работы;

- равномерность излучения и чистота поля зрения;

- цена;

- экономичность.

Конструкция изделия, схематически приведённая на рисунке 1.1, представляет собой совокупность нескольких слоев: металлический электрод, изолятор, электролюминофор (ЭЛФ), прозрачное электропроводящее покрытие, внешняя пленка. Важнейший элемент ЭЛИС -слой электролюминесцирующего вещества - неорганического люминофора сульфида цинка с примесями-активаторами (медь, марганец или серебро). Можно сказать, что ЭЛИС - это конденсатор с двумя проводящими поверхностями, между которыми располагаются светоизлучающий и

диэлектрический слои. Лавсановая пленка предохраняет устройство от внешних негативных факторов. Как известно, ЭЛИС начинает светиться при приложении к двум проводящим электродам, один из которых прозрачный, переменного напряжения. Во время приложения, напряжения к проводящим слоям, появляется электрическое поле, которое пронизывает люминофорный и диэлектрический слои [6 - 8].

1 - лавсановая пленка;

2 - прозрачный проводящий слой 1ТО (10% БпО + 90% 1П2О3);

3 - люминесцентный слой (люминофор + диэлектрическое связующее);

4 - диэлектрический слой - ДС (диэлектрическое связующее + порошок

БаТЮ3);

5 - непрозрачный электрод (А/, Ag)

Рисунок 1.1 - Внешний вид и схема конструкции ЭЛИС

Среди важнейших параметров ЭЛИС, в т.ч. обуславливающих их преимущества перед основными источниками света, следует указать:

- цвет равномерного свечения: белый, синий, зелёный, красный, жёлтый;

- питающее напряжение: U= 40^350 B;

- частота напряжения: _/=50^1000 Гц;

- яркость свечения: В=25^40 Кд/м2 при приложении напряжения 220 В и частотой 50 Гц; 200^300 кд/м2 - при 7=1000 Гц (изделия фирм Luminescent Systems, ELproducts (США) Sinei SPA (Италия), изделия КЕР-AIW, KEP-BW (Китай));

- малое энергопотребление: Рпот.= 0,02 Вт/дм2 при напряжении питания в 115В с частотой 50 Гц (эксплуатация в условиях низкой внешней освещенности) (изделия фирм Sinei SPA (Италия), КЕР-AIW, KEP-BW (Китай));

Рпот=0,14 Вт/дм2 при напряжении питания в 115 В с частотой 400 Гц (эксплуатация в условиях повышенной внешней освещенности) (изделия фирм SinelSPA (Италия), КЕР-А1W, KEP-BW (Китай)); Рпот =0,2^0,3 Вт/дм2 при напряжении питания 150 В с частотой 50 Гц Рпот=1,4^1,9 Вт/дм2 при f=1000 Гц (для получения изображения повышенной яркости до 300 кд/м2) (изделия фирм Ball Engineering и Lumenousfilm EL Products (США));

- средняя мощность потребления: Рпот. <30Вт/м2 (KES-20W-200, KEP-D16W, REP-A1W (Китай), изделий Phosphor Products (Англия), Lumenousfilm EL Products (США), изделийКЕР-A1W, KEP-BW (Китай));

-световая эффективность: >30 лм/Вт (изделия фирмы DuPont-Testalum (США));

-неравномерность яркости свечения: K<4^5% (изделия фирмы Sumitomi Chem (Япония));

- угол обзора: 160^180°;

- температура эксплуатации: -50^-80°С;

- влажность: до 100%;

- устойчивость к вибро- и др. механическим воздействиям: ускорение >5g, и частота вибрации >70 Гц;

-допускается изгиб пленки с радиусом менее 3 см;

- сроки службы: до 5000 часов при питании 220В и частоте 50 Гц и 2500 часов при 220В и 1000 Гц;

- конфигурация плоской структуры различная, по заказу потребителей; -толщина: 0,7^1мм;

- масса: 1 дм2 < 10 г;

-цена светящейся структуры: ~ 6 долл./дм2 (КЕР-А1 W, KEP-BW (Китай)).

Необходимо отметить, что более широкому распространению ЭЛИС сегодня в значительной степени препятствуют, их, в частности, недостаточная яркость и долговечность. Ограниченное значение срока службы во многом обусловлено диффузией меди и других примесей. Так как выявлено, что во время старения электролюминофоров при возбуждении светом их свечение не ухудшается, можно сделать вывод о том, что количество центров люминесценции во время старения не снижается. Из-за внедряемых в кристаллическую решетку ионов кислорода, либо диффузии соактиватора, либо возникновения неэффективных ловушек, либо вследствие изменения полупроводниковых свойств Сы2Б с медью главным активатором в цинк сульфидных люминофорах, может произойти падение яркости. Деградация люминофорного слоя может быть связана и с диффузией СщБ под воздействием электрического поля в зернах люминофора. Ионы меди снижают поле возле проводящих включений, снижая яркость электролюминесценции [9].

Основным фактором деградации ЭЛИС считается попадание атомов кислорода в кристаллическую решетку сульфида цинка. Его источником может послужить диэлектрическое связующее и внешняя среда, в частности, содержащаяся в ней влага. В рамках данной работы предстоит обратить

особое внимание именно на эту причину. Синтез главных элементов изделия, и технология его изготовления осуществляться с учетом данных замечаний.

Несмотря на глубокие исследования деградационных явлений в порошкообразных светоизлучающих структурах, достигнутое время службы изделий на их базе составляет не более нескольких тысяч часов [10, 11].

Относительно яркости излучения ЭЛИС можно сказать, что она определяется большой совокупностью факторов, среди которых:

- весьма существенны диэлектрические свойства связующего, применяемого для изготовления суспензии люминофорного и диэлектрического слоев. Помимо того, что суспензия скрепляет зерна, защищает их от электрического пробоя и воздействия окружающей среды, она создает внутреннее поле воздействующее на частицы ЭЛФ. Используя нижеприведенное уравнение (1.1), можно рассчитать напряженность внутреннего электрического поля [12]:

Е„„ = Е„

Ъе

д

ср + 2ед -Жл -ед),

(1.1)

где Еср- средняя напряженность поля в слое, В/м;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Урумов Владимир Владимирович, 2022 год

Литература

1. Верещагин И. К. Электролюминесценция кристаллов / И. К. Верещагин. -М.: Наука, 1974. - 280 с.

2. Хениш Г. Электролюминесценция / Г. Хениш; под ред. В. С. Вавилова; пер. с англ. - М.: Мир, 1964. - 455 с.

3. Самохвалов М. К. Тонкопленочные электролюминесцентные источники излучения / М. К. Самохвалов. Ульяновск: УлГТУ, 1999. - 117 118 с.

4. Гончаров И.Н. Исследование и повышение важнейших характеристик гибких световых панелей/ Гончаров И.Н., Козырев Е.Н., Малдзигати А.И., Аскеров Р.О. // Светотехника 2017. № 4. - С. 47-50.

5. Гончаров И.Н. Исследование и повышение долговечности излучения электролюминесцентных панелей/ Гончаров И.Н., Козырев Е.Н., Аскеров Р.О, Малдзигати А.И.// Радиотехника и электроника. 2016. Т. 61. № 1. С. 89-92.

6. Каргин Н. И. Физико-химические основы создания электролюминесциру-ющих структур на основе широкозонных полупроводниковых соединений с высоким уровнем преобразования энергии. / Диссертация. г. Ставрополь 1998г. - 395 с.

7. Ренне В. Т. Пленочные конденсаторы с органическим синтетическим диэлектриком/ Ренне В. Т. - М.: Госэнергоиздат, 1963. - 203 с.

8. Бахметьев В.В. Модель активных кислотно-основных центров на поверхности цинкосульфидных электролюминофоров/ Бахметьев В.В., Сычев М.М., Корсаков В.Г.// Журнал прикладной химии. 2010. Т.83. вып.11. С. 1770-1777.

9. Волькенштейн Ф. Ф., Пека Г. П., в сб. «Электролюминесцирующие пленки», Тарту, 1972. - 88 с.

10. Гончаров И.Н. Исследование и повышение долговечности излучения электролюминесцентных панелей / Гончаров И.Н., Козырев Е.Н., Аскеров Р.О, Малдзигати А.И. // Радиотехника и электроника. 2016. Т. 61. № 1. С. 8992.

11. Бригаднов И. Ю. Получение и свойства диэлектрических и люминесцентных пленок электролюминесцентных композиций на основе сульфида цинка / И. Ю. Бригаднов, М. К. Самохвалов // Известия ВУЗов. Материалы электронной техники. - 1998. - № 3. - С. 64-68.

12. Гончаров И.Н., Исследование импеданса электролюминесцентного конденсатора. / Гончаров И.Н., Козырев Е.Н., Ивакин В.Ф., Аскеров Р.О., Шубин Н.Е.// Устойчивое развитие горных территорий. № 4 (22). г. Владикавказ, 2014. С.115-117

13. Юрченко Г.В. Электрические и оптические свойства пленок ITO, полученных методом магнетронного распыления. /Юрченко Г.В.// Вестник Харьковского государственного политехнического университета. Г. Харьков. Украина. 2011г. С. 87-91.

14. Ярив А. Введение в оптическую электронику / Ярив А // Учебник - М. : Высшая школа, 1993г. 488с.

15. Нейман Л. Р. Теоретические основы электротехники / Нейман Л. Р., Демирчян К. С.. //- Л.: Энергоиздат, 1981. -536 с. - Т. 1.

16. Гаврилов К. Л. Системы автоматизированного проектирования (САПР) аналоговых и аналогово-цифровых устройств /Гаврилов К. Л. // Электронные компоненты. - 2000. - № 3. - С. 61-66.

17. Левшин В. Л. Фотолюминесценция жидких и твердых веществ/ Левшин В. Л.// Гостехтеориздат, 1971г. 458с.

18. Адирович Э. И., Некоторые вопросы теории люминесценции кристаллов / Адирович Э. И.// Гостехиздат, 1971 г. 352с.

19. Верещагин И. К. в сб. «Электролюминесценция твердых тел», «Наукова думка» / Верещагин И. К., Хавруняк В. Г., Хомяк И. В.,// Киев, 1971, -С 148.

20. Фок М. В., Введеиие в кинетику люминесценции кристаллофосфоров / Фок М. В. // изд. «Наука», 1984 г.

21. Верещагин И. К. Тр. V совещания по электролюминесценции, / Верещагин И. К., Серов Г. А ., Хомяк И. В. // Ставрополь, 1983, -С 24.

22. Грехов И. В. Лавинный пробой р-п перехода в полупроводниках / И. В. Грехов, И. В. Сережкин. // - Л.: Энергия, 1980. - 152 с.

23. Верещагин И.К. Электролюминесцентные источники света. / Верещагин И.К., Колсяченко Л.А., Кокин С.М. // М.: Энергоатомиздат, 1990. - 170 с.

24. Георгобиани А. Н. Туннельные явления в люминесценции полупроводников / А. Н. Георгобиани, П. А. Пипинис. // - М.: Мир, 1994. - С 224.

25. Верещагин И.К. Введение в оптоэлектронику: учебное пособие для ВТУЗов. / Верещагин И.К.// - М.: Высшая школа, 1991. -200с.

26. Сушков В.Я. Электролюминесцентные панели. Не проходите мимо. / Сушков В.Я. // Электроника: Наука, Технология, Бизнес 72003. С. 54-56.

27. Лямичев И. Я. Устройства отображения информации с плоскими экранами / И. Я. Лямичев. // - М.: Радио и связь, 1983. - 208 с.

28. Алиев Т. М. Системы отображения информации / Т. М. Алиев, Д. И. Вигдоров, В. П. Кривошеев. // - М.: Высшая школа, 1988. - 223 с.

29. Буланый М.Ф. Электролюминесцентные источники света на основе монокристаллов 7^е:Мп с оптимальными яркостными характеристиками. / Буланый М.Ф., Коваленко А.В., Полежаев Б.А. // Журнал технической физики, 2003, том 73, вып. 2

30. Казанкин О. И. Прикладная электролюминесценция / Казанкин О. И., Лямичев И. Я., Соркин Ф. В.// под ред. М. В. Фока -М. Советское Радио, 1984. -414 с.

31. Самохвалов М. К. Конструкции и технология тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов / М. К. Самохвалов.// - Ульяновск: УлГТУ, 1997. - 56 с.

32. Бьюб Р., Фотопроводимость твердых тел. /Бьюб Р.// Издательство иностранной литературы 1962. - 558 с.

33. Гусев А. И. Электрические характеристики тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов / Гусев А. И., Самохвалов М. К.;// под науч. ред. М. К. Самохвалова.- Ульяновск: УлГТУ, 2006. - 125 с.

34. Кюри Д., Люминесценция кристаллов, /Кюри Д.// - Москва : Изд-во иностранной лит., 1961. - 199 с..

35. Верещагин И. К., Серов Г. А., Хомяк И. В. Журн. прикл. спектр. 17, 81 (1972).

36. Шубин Н.Е. Разработка и изготовление высокоэффективных электролюминесцентных панелей / Шубин Н.Е, Козырев Е.Н, Платова А.А, Брежнев А.А, Малдзигати А.И. // Вестник Воронежского государственного технологического университета. Т.9. №6-2. 2013. С.74-77.

37. Зи С. М. Физика полупроводниковых приборов / С. М. Зи //; под ред. А. Ф. Трутко; пер. с англ. - М.: Энергия, 1973. - 656 с.

38. Медведев С.А. Физика и химия соединений А11 ВУ1 / Медведев С.А. //. -М.: Мир, 2003.

39. Аванесян В.Т. Диэлектрическая спектроскопия функционального компонента цинк-сульфидного электролюминесцентного конденсатора/ Аванесян В.Т., Баранова Е.П., Огурцов К.А., Сычев М.М. // ЮТЕКМАИС -2012, Материалы Х Международной научно-технической конференции. -2012, с. 115-119.

40. Далидчик Ф.И. Многофонные туннельные процессы в однородном электрическьом поле / Далидчик Ф.И. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 1978. - Т. 74, вып. 2. - С. 472-482.

41. Власенко Н. А. Тонкопленочные электролюминесцентные излучатели / Н. А. Власенко // Физические основы полупроводниковой электроники. - Киев: Наукова думка, -1985. - С. 254-268.

42. Танабе К. Твердые кислоты и основания. / Танабе К. //М.: Мир, 1973. 183с.

43. Семенова Ф.Н., Исследования люминофоров и технология их производства / Семенова Ф.Н., Ковальков В.И., Витковская Т.А, Харечкина Л.Н. // Сб. науч. Тр. ВНИИ люминофоров. Ставрополь, 1987. Вып. 32. С.57-62.

44. Бригаднов И. Ю. Получение и свойства диэлектрических и люминесцентных пленок электролюминесцентных композиций на основе сульфида цинка / И. Ю. Бригаднов, М. К. Самохвалов // Известия ВУЗов. Материалы электронной техники, 1998. - № 3. - С. 64-68. 125

45. М.Л. Кербер, Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учебное пособие / М.Л. Кербер, В.М. Виноградов, Г.С. Головкин //.; под общ. ред. А.А. Берлина. - СПб.: Профессия, 2008.- 560 с.

46. Полимерные нанокомпозиты / Чвалун С.Н //Природа- 2000.-№ 7.-С.22-30

47. Пасынков В.В. Материалы электронной техники / Пасынков В.В., Сорокин В.С.// - 2-е изд. - М.: ВШ., 1986. - 367 с.

48. Кербер М. Л. Композиционные материалы / Кербер М. Л. // Соровский образовательный журнал. - 1995. - №5. - С. 34.

49. А.А. Берлин. Полимерные матрицы для высокопрочных армированных композитов / А.А. Берлин, Л. К. Пахомова // Высокомолекулярные соединения. - 1990. - Т. (А) 32, №7. - С. 1347-1385

50. Берлин А.А. Современные полимерные композиционные материалы / Берлин А.А. // Соровский образовательный журнал. - 1995. - №1. - С. 57-65.

51. Дж. Пиатти. Достижения в области композиционных материалов: Пер. с англ. / Под. ред. /Дж. Пиатти // М.: Металлургия, 1982. 304 с.

52. Шубин Н.Е. Исследование свойств гибких электролюминесцентных пленок. / Шубин Н.Е., Козырев Е.Н., Гончаров И.Н., Болотов М.И., Ивакин В.Ф. // VI Международная НТК. г. Нальчик 2014. Сб. тр., С. 411-416

53. Аванесян В.Т., Электрические свойства перспективного полимерного связующего для электролюминесцентного конденсатора. / Аванесян В.Т., Заграничек А.Л., Коршунова М.К., Михайловская Н.М, Сычев М.М.// ШТЕКМАТ1С-2009, Материалы VII Международной научно-технической конференции. - 2009, С. 223 - 226.

54. Куджмаускас Ш.П. Теория туннелирования электронов из глубоких примесных уровней в зону проводимости в сильных электрических полях с

учетом многофононных процессов / Куджмаускас Ш.П. // Лит. физ. сб. -1976. - Т. 16, № 4. - С. 459-467.

55. Алексеев С.А. Влияние донорно-акцепторных центров поверхности титаната бария на свойства композитов на основе цианового эфира поливинилового спирта. / Алексеев С.А., Корсаков В.Г., Сычев М.М., Лихачева О.В., Родионов А.Г., Еженкова Л.Л. // Журнал физической химии. -2006, т. 80, № 4 С. 1- 4.

56. Аванесян В.Т. Спектроскопия полимерного связующего для электролюминесцентного источника света. / Аванесян В.Т., Заграничек А.Л., Коршунова М.К., Михайловская Н.М, Сычев М.М.// Сб. док.межд. науч. конф. Фундаментальные проблемы физики твердого тела, Минск, 20-23 окт. 2009, С. 200 - 202.

57. Родионов А.Г. Способ получения пленочных материалов на основе цианэтиловых эфиров поливинилового спирта / Родионов А.Г., Сычев М.М., Мякин С.В., Еженкова Л.Л. // Заявка на получение Патента РФ: 2010127022/04 от 24.06.2010.

58. М. М. Сычев. Композиты цианэтилового эфира поливинилового спирта с ВаТЮ3, модифицированным шунгитовым углеродом / М. М. Сычев, Е. С. Васина, С. В. Мякин, Н. Н. Рожкова, Н. Т. Сударь. // конденсированные среды и межфазные границы, том 16, № 3, с. 354—360. 2014.

59. Барышников С. В. Влияние внешних воздействий на диэлектрические и оптические свойства сегнетоэлектриков с различным электронным спектром. / Барышников С. В. // Диссертация.г. Благовещенск 1990 г.- 280 с

60. Сычев М.М. Направленное регулирование свойств композиционных макроструктур для электролюминесцентных источников света. / Сычев М.М.//Автореферат дис. На соискание ученой степени кандидата химических наук : 02.00.04 /// Санкт-Петербургский гос. технологич. ин-т. 2013.

61. Деркач В. П. Электролюминесцентные устройства / Деркач. В. П. Корсунский. В. М.// - Киев: Наукова думка, 1978. - 302 с.

62. Верещагин И. К. Электролюминесцентные источники света / И. К. Верещагин, Б. А. Ковалев, Л. А. Косяченко, С. М. Кокин.// - М.: Энергоатомиздат. 1990. - 168 с.

63. Мосс Т. Полупроводниковая оптоэлектроника. / Мосс Т.//Учебник - М.: Мир, 2006.

64. J.W. Matthews, A.E. Blakelee. J.Cryst. Semicond. Sci. Technology., 11, 1847 (1996).

65. Михалев А.А., Роль связующего диэлектрика в процессах старения электролюминесцентных излучателей постоянного тока. / Михалев А.А., Саутиев А. Б., Воронков Г. П., Доменюк Д. А., Синельников Б. М., Авербух В. М.// Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 6. Санкт-Петербург, 1998.- 20 с.:

66. Лазарев, Л.П. Автоматизация проектирования оптико-электронных приборов / Л.П. Лазарев.// -М.: Машиностроение, 1986.- 320 с.

67. Зельдович, Я.Б. Элементы прикладной математики / Зельдович Я.Б. ,. Мышкис. А.Д// - М.: Наука, 1972. - 592 с.

68. Зайцева Е.А. Влияние ионной обработки в процессе ВЧ магнетронного распыления на толщину и показатель преломления пленок. / Зайцева Е.А., Закирова П.Н., Крылов П.Н., Лебедев К.С., Федотова И.В. // Вестник удмуртского университета. Серия Физика, химия. Вып.2, 2012.- С.26-30.

69. Зуев Д.А. Импульсное лазерное осаждение тонких пленок ITO и их характеристики. / Зуев Д.А, Лотин А.А., Новодворский А.А., Лебедев Ф.В.// Физика и техника полупроводников. Т.46. №3. 2012.- С.425-429.

70. П. П. Феофилов. Поляризованная люминесценция. /П.П. Феофилов. // УФН, Т. 36, № 12 (1948)

71. Жуков Г. В., Исследование влияния препаративных условий на формирование электронных ловушек в цинксулъфидных люминофорах. / Жуков Г. В. // Автореф. канд. дисс., : МХТИ, 1965.

72. Шубин Н.Е., Разработка и исследование свойств гибких электролюминесцентных пленок. / Шубин Н.Е., Козырев Е.Н., Гончаров И.Н. // Устойчивое развитие горных территорий. - 2013. №16. - С.5-10

73. Забудский Е. Е. Устройство управления тонкопленочной электролюминесцентной индикаторной панелью / Забудский, Е. Е. Самохвалов М. К. // Известия ВУЗов. Электроника, - 2000. - № 3. - С. 85-92.

74. Ковтонюк Н. Ф. Электронные элементы на основе структур полупроводник-диэлектрик / Н. Ф. Ковтонюк // - М.: Энергия, 1976. - 184 с.

75. Гончаров И.Н. Разработка и оптимизация источника питания для гибких электролюминесцентных панелей /Гончаров И.Н. Кабышев А.М. Козырев Е.Н. Малдзигати А.И. // Светотехника. - 2016. - №6, С.39 - 42

76. Кабышев А. М. Моделирование излучающей способности электролюминесцентных источников света / Кабышев А. М., Козырев Е. Н., Гончаров И. Н., Аскеров Р. О.// Светотехника - 2017. - № 6, С. 75 - 76

77. Kabyshev A. M., Electroluminescent Light Source Emissivity Simulation. LIGHT & ENGINEERING/ Kabyshev A. M., Kozyrev E. N., Goncharov I. N., Askerov R. O., Urumov V. V. // Издательство: Редакция журнала "Светотехника" (Москва) ISSN: 0236-2945

78. Фок М.В. Прикладная электролюминесценция. / Фок М.В. // - М.: Сов. радио, 1988.

79. А. Н. Ботоев. Электрон-фононное взаимодействие в гексагональном сульфиде цинка /А. Н. Ботоев, М. В. Фок// Труды по электролюминесценции Тарту 1983 - С. 3-10.

81. Бурковский В.Л. Физические явления и эффекты в технических системах: учебное пособие / В.Л. Бурковский./ - Воронеж, 2007.-242 с.

82. Верещагин И. К. Резюме докладов международного совещания по фотоэлектрическим и оптическим явлениям в твердом теле. / Верещагин И. К., Серов Е. А.// Варна, 1980. - 54 с.

83. Entage P.R. Enhancement of metall to insulaton tunneling by optical phonons //J. Appl. Phys. - Vol. 38, № 4. - Р. 1820-1825.

84. Казанкин О.Н., Неорганические люминофоры / Казанкин О.Н., Марковский Л.Я.// Л.: Химия, 1975. - 192 с.

85. Урумов В.В. Влияние внешнего излучения на параметры электролюминесцентного источника света. / Урумов В.В.// Известия высших учебных заведений «Электроника» 2020. - №6. - С. 563 - 567.

86. Урумов В.В., Гончаров И.Н., Козырев Е.Н., Кабышев А.М., патент «Сегнетоэлектрический фотоприемник» №2728256, опубл. 28.07.2020 г.

87. Кабышев А.М. Датчик оптического излучения на основе электролюминесцентной панели. /Кабышев А.М. Маслаков М.П. Урумов В.В. Гончаров И.Н.// Радиотехника и электроника. - 2021. - № 3. - С. 309 -312.

88. Гончаров И.Н. Источник питания для электролюминесцентных панелей. /Гончаров И.Н. Кабышев А.М. Козырев Е.Н. Малдзигати А.И. // Радиотехника и электроника. - 2017. - № 6 . - С. 616 - 618.