ACEL ZnS：Cu发光体内的Cu^+迁移与发光的老化.pdf

维普资讯 第28卷 第 1期 发 光 学 报 VoL28 No．1 2007年2月 CHINESEJ0URNALOFLUMINESCENCE Feb．，2007 文章编号：1000-7032(2007)01-0049-O4 ACELZnS：Cu发光体内的Cu+迁移与发光的老化 周连祥 (中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033) 摘要：众所周知，cu对zlls粉末ACEL是不可或缺和不可替代的。因此维持cu和它的存在形式在zlls晶粒 中的稳定对ACEL的老化致关重要。cu在zIls中具有很高的热扩散率。500oC时热扩散系数已达lO—c ／8， 是各种杂质中热扩散最强的杂质。9O0℃ 时几分钟内即可使7一lO．^m的zlls晶粒完全激活。cus具有很 强的离子导电特性，在电场作用下表现出很强的cu迁移特性。由于Cus具有很高的电导率，可视为导体。 因此在外电场中ZnS晶粒内的cus导电线处于等电位状态。与cus导电线电位不同的所有等位面不能与 cu，s相交叉而发生扭曲。由于电流的流动方向必须与等位面垂直，所以导致流过ZnS晶粒的大部分电流被 汇集到Cus导线上，并且在导电线上的电流密度分布呈两端弱、中间强的状态。因此在电场作用下cus导 电线及其周边可能达到很高温度。如上所述。cu迁移是必然的，以此可以很好地解释Fischer所观察到的发 光线对的老化现象。 关 键 词：发光 ；ZnS荧光粉；Cu迁移；老化 中田分类号：0482．31 PACC：7860F 文献标识码：A 迁移的必然性及其对老化的影响。 1 引 言 2 Fischer的实验 作者在文献[1]中曾提出：“cu在ZnS粉末 EL中的不可替代性说明，粉末EL所要求的必要 20世纪6o年代初，Fischer即从实验上观察 条件是与cu和它在ZnS荧光粉晶粒中的一定存 到彗星状发光线对 的老化过程 ]。他看到彗星 在形式有关。因此，从逻辑上推论，保持这种存在 发光线对因老化变暗，彗尾变短，最终只剩发光线 形式的稳定和持久与EL的老化最具有直接和首 对的彗头。他还看到某些很长的发光线对在老化 要的联系。”那么，是什么因素和怎样的物理机制 过程中分裂成共线的双彗星线对 (图1)。后来， 影响这种存在形式的持久性和稳定性呢?遗憾的 在毫米大小的ZnS单晶中的某些较长的发光线对 是，至今很少有人 自觉和主动地从这一视角出发 中更清楚地观察到类似的情况。 提出和研究ACEL老化问题。 为了解释这些实验现象，Fischer提出了一种假 本文从 cu和 cus在ZnS发光体内的固有 设。假设在高频(10kHz)和高压(5O0V)条件下流 物理属性及发光体内客观外部条件出发论证cu 过cIls导电线的电流很高(估计可高达lo．A／伽l2)。 图l 是微镜观察 ACEL颗粒的老化过程 Fig．1 MicroscopicobservationofluminescenceaginginACELZnSpowderp c ．(a)beforeaging；(b)afteraging． 收稿 日期：2006437．07；修订日期 ：2006-08-10 作者筒介：周连祥(1938一)，男，吉林蛟河人，研究员。主妥从事粉末电致发光材料、器件和物理的研究。 E．mall：小0llz@ciomp．∞．cn。Tel：(0431