Oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi berdaq nomidagi qoraqalpoq davlat universiteti fizika fakulteti2-v fizika guruh talabasi

Elektrolyuminessent asboblar mavzusini o’tish metodikasi

Dars mavzusi: Elektrolyuminessent asboblar
Mavzuning qisqacha bayoni.
Elektrolyuminesens elektr maydoni ta'sirida qo'zg'atilgan lyuminessens deb ataladi. Bu hodisa yarimo'tkazgichlar va kristall fosforlarda namoyon bo'ladi - bunday moddalarda, ularning molekulalari yoki atomlari elektr toki o'tganda yoki qo'llaniladigan elektr maydoni ta'sirida qo'zg'aluvchan holatga o'tishga qodir.
Aslida, elektrolyuminessens yarimo'tkazgichdagi teshiklar va elektronlarning rekombinatsiyasi natijasidir, unda fotonlar chiqariladi - yarim o'tkazgich elektronlari o'z energiyasini shunday chiqaradi [7]. 
Rekombinatsiya boshlanishidan oldin teshiklar va elektronlar ajratiladi. Ajratish kuchli elektr maydonida (elektrolyuminessens panellarning kristalli fosforlarida) tezlashuv natijasida hosil bo'lgan yuqori energiyali elektronlar yoki pn birikmasini hosil qilish uchun materialni faollashtirish orqali (LEDlarda bo'lgani kabi) erishiladi. Elektrolyuminessent emitentlarda elektrolyuminoforning elektrolyuminessensiyasi qo'llaniladi.
Kukunli emitentlar birinchi marta 1952-yilda ishlab chiqilgan. Ular ko'p qatlamli tuzilish bo'lib, uning tagida plastik yoki shisha substrat plitasi joylashgan.
Plita ketma-ket qo'llaniladi: metall oksidi (SnO₂, InO₂, CdO) dan tayyorlangan o'tkazuvchan shaffof elektrod, keyin 25-100 mkm elektrolyuminofor qatlami, undan keyin - dielektrik himoya qatlami (SiO, SiO₂ yoki lak), keyin - bir shaffof bo'lmagan metall elektrod. Fosfor sink sulfid yoki rux selenid bo'lib, marganets, mis yoki boshqa elementlarning aralashmalari bilan yorqinlik uchun faollashtirilgan.
Rux sulfidning polikristallari (donalari) yuqori dielektrik o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan organik qatronlar bilan bir-biriga bog'langan. Shuning uchun, ishlash uchun chang elektrolyuminessent emitent qo'zg'atish uchun 90 dan 140 voltgacha bo'lgan kuchlanishda 400 dan 1400 Hz chastotali o'zgaruvchan kuchlanishni talab qiladi.
Kino elektrolyuminestsent emitentlari, changdan farqli o'laroq, elektrodlar orasida qalinligi taxminan 0,2 mikron bo'lgan polikristalli elektroluminofor plyonkani o'z ichiga oladi, bu termal bug'lanish va vakuumli cho'kma orqali olinadi.
Bunday elektroluminoforda dielektrik yo'q, shuning uchun plyonkali emitentlar doimiy voltajda ishlaydi va ularning ish kuchlanish darajasi kukunga qaraganda kamroq - faqat 20 dan 30 voltgacha. Yorug'lik chiqishi va yorqinligini oshirish, shuningdek rangni o'zgartirish uchun plyonkali fosfor noyob tuproq ftoridli materiallar bilan faollashtiriladi [4].

2-rasm
Uch qatlamli plyonkali emitent 1974 yilda yaratilgan. Uning tarkibida yuqori dielektrik o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan ikkita izolyatsion plyonka (Y₂O₃ va Si₃N₄) mavjud.

Elektrolyuminessent emitentlarning xarakterli parametrlari quyidagilardir: samarali yorqinlik, yorqinlik xarakteristikasi, yorqinlik o'zgarishining ko'pligi, samarali yorqinlikning chastotaga bog'liqligi va chiqarilgan yorug'lik spektri.
Kukunli emitentlar uchun samarali yorqinlik ma'lum bir chastotada va oqim zichligiga mos keladigan ta'minot o'zgaruvchan kuchlanishining kattaligida aniqlanadi.
Yorqinlik xarakteristikasi yorqinlikning kuchlanishga bog'liqligini aks ettiradi; yuqori kontrastli matritsali ekranlar juda chiziqli bo'lmagan xarakteristikaga ega emitentlar asosida qurilgan [5].

3-rasm

Kino emitentlari kukunga qaraganda yuqori kontrast va piksellar sonini ta'minlaydi. Yorqinlikning ko'pligi o'zgaradi zo'riqishida ikki baravar oshirilganda yorqinlik xarakteristikasining keskinligi; kukun uchun u 25 ga etadi, kino uchun - 1000. Spektr, aslida - rang, fosforga qo'shilgan faollashtiruvchilar tomonidan aniqlanadi.
Elektroluminesans emitentlarning kamchiliklari parametrlarda katta tarqalishni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, ularning ishlashi paytida yorqinlik 4000 soat ichida 3 martagacha kamayadi. Ammo bu katta zarrachalar bo'lgan birinchi elektroluminoforlarga tegishli.
Eng so'nggi zamonaviy elektroluminoforlar zarracha o'lchamlari 12-18 nm bo'lib, ular bilan yorqinligi 300 cd ga ko'tariladi va ishning dastlabki 40 soatida yorqinlikning 20% ​​ga kamayishi elektr ta'minoti parametrlari (chastota va qo'zg'alish) bilan tartibga solinadi. Kuchlanishva shuning uchun xizmat muddati 12000 soatga etadi.

4-rasm
Shaffof bo'lmagan elektrodlarning turli xil konstruktsiyalari elektrolyuminessent emitentlar yordamida ma'lumotlarni ko'rsatishning turli xil alifbo, ramziy va raqamli shakllariga erishishga, shu asosda maxsus matritsali ekranlarni qurishga imkon beradi [1].

Elektroluminessens panellari noorganik yoki organik materiallardan iborat nozik plyonkalar shaklida mavjud. Kristal fosforlarning lyuminessens rangi faollashtiruvchi nopoklikka bog'liq. Asos sifatida, bunday panel o'rnatilgan kuchlanish konvertoridan olingan 60 dan 600 voltgacha bo'lgan kuchlanish bilan ishlaydigan tekis kondansatordir.
Elektrolyuminessent materiallar sifatida quyidagilar qo'llaniladi: III-V InP, GaAs, GaN (LEDlarda), kukun shaklida kumush yoki mis bilan faollashtirilgan rux sulfid (ko'k-yashil porlashni beradi), marganets bilan faollashtirilgan rux sulfid olish uchun ishlatiladi.
Elektrolyuminessent displey (ELD) - maxsus ishlov berilgan fosfor yoki GaAs kristallaridan tashkil topgan elektrolyuminessent material qatlamidan ikki qatlam o'tkazgich (ingichka alyuminiy elektrod va shaffof elektrod o'rtasida) o'rtasida yaratilgan displeyning maxsus turi. O'tkazgichlarga o'zgaruvchan kuchlanish ulanganda, elektrolyuminestsent material porlashni boshlaydi.
Panellar, displeylar, simlar va boshqalar maishiy elektronika va yoritish muhandisligida keng qo'llaniladigan elektrolyuminessent yoritgichlardir. Ular LCD displeylarni, turli asboblarning shkalalarini, klaviaturalarni yoritish uchun ishlatiladi, shuningdek, landshaftlar va me'moriy tuzilmalarning dekorativ dizayni uchun ishlatiladi [2].
Grafik belgilarni sintez qiluvchi elektrolyuminessent displeylar yuqori tasvir sifati, yaxshi kontrast, yuqori yangilanish tezligi va past harorat sezgirligi bilan ajralib turadi. Ushbu xususiyatlar tufayli ular harbiy, tibbiyot va boshqa sohalarda qo'llaniladi.
Demak mavzuni tushunarli bo’lsa, bir o’yin o’ynaymiz. Ikki guruhga bo’linamiz. Demak men doskaga bir so’z yozaman. Sizlar esa mavzuga doir hayolingizga kelgan so’z yoki fikrni yozib borasizlar. Kim ko’proq mavzuga doir fikr yozsa shu guruh g’olib bo’ladi. Demak shart tushunarli bo’lsa boshladik.