RU2126610C1 - Electroluminescent device and method of its manufacture - Google Patents

Electroluminescent device and method of its manufacture Download PDF

Info

Publication number
RU2126610C1
RU2126610C1 RU98114479A RU98114479A RU2126610C1 RU 2126610 C1 RU2126610 C1 RU 2126610C1 RU 98114479 A RU98114479 A RU 98114479A RU 98114479 A RU98114479 A RU 98114479A RU 2126610 C1 RU2126610 C1 RU 2126610C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicon
layer
injection layer
alkali
earth metals
Prior art date
Application number
RU98114479A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
О.Е. Грушко
В.С. Корсаков
В.Л. Кустов
Л.М. Шевелева
А.Г. Борисов
Л.А. Плавич
Г.Я. Красников
А.Т. Яковлев
Original Assignee
"Некоммерческое партнерство "Полимерная электроника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "Некоммерческое партнерство "Полимерная электроника" filed Critical "Некоммерческое партнерство "Полимерная электроника"
Priority to RU98114479A priority Critical patent/RU2126610C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2126610C1 publication Critical patent/RU2126610C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

FIELD: electronics, electroluminescent screens, displays, etc. SUBSTANCE: device uses a backing of silicon monocrystal, electronic injecting layer of porous silicon formed of surface part of the backing of monocrystal silicon, active electroluminescent layer and hole injecting layer made at least of the same material selected from the group, including polyaniline, aluminium, gold and mixed indium oxide and tin; the electronic injecting layer has operation of 2.5-4.0-eV output electrons and additionally may be doped by alkali or alkaline-earth metals, and the hole injecting layer is made as an optically transparent layer. The method of manufacture of electroluminescent device consists in formation of electronic injecting layer in the form of porous silicon by electrochemical etching of the backing of monocrystal silicon, application of active electroluminescent layer and hole injecting layer; the active electroluminescent layer is applied onto the surface of porous silicon by centrifuging or watering. Besides, the electronic ejecting layer is additionally doped by alkali or alkaline-earth metals before or after formation of porous silicon. Silicon doping is accomplished by electrolysis in an electrochemical cell with platinum anode in electrolyte contacting 0.1 to 0.5 mol/l of soluble salts of alkali or alkaline-earth metals in aproton solvent at cathode polarization of silicon at a current density of 2 to 4 mA/sq.cm during 5 to 10 min; then in the same electrolyte at anode polarization in potentostatic conditions at a voltage of 20 to 25V during 2 to 6 min the excess of the applied metal is removed from the silicon surface, and then thermal treatment is conducted during 10 to 30 min in vacuum at a residual pressure of gases not exceeding 10-7 mm Hg and temperature below the decomposition or melting point of the formed silicide of alkali or alkaline-earth metals by 1 to 250 C. Salt selected from the group including chloride, nitrate, lithium perchlorate is used as the salt alkali metals, and magnesium perchlorate is used as the salt of alkaline-earth metals. Used as aproton solvent is, for instance, N,N-dimethyl formamide. EFFECT: enhanced level of injection of carriers into the layer active electroluminescent material at lower electric field intensity. 11 cl, 6 ex, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к электролюминесцентным экранам, индикаторам и т.д. The invention relates to the field of electronic technology, in particular to electroluminescent screens, indicators, etc.

Известно электролюминесцентное устройство (ЭЛУ) и способ его изготовления [1]. Known electroluminescent device (ELU) and method of its manufacture [1].

Известное ЭЛУ включает активный электролюминесцентный слой из полисопряженного материала на основе полифениленвинилена или его алкил-, алкокси-, галоген- или нитро- производных. При этом анод (дырочный инжектирующий слой) выполнен в виде прозрачного слоя из In2O3 - SnO2, (при содержании SnO2 4-10%), а катод (электронный инжектирующий слой) из металлов: магний, кальций или сплавов Al + Li, Mg + Ag.Known ELU includes an active electroluminescent layer of a polyconjugate material based on polyphenylene vinylylene or its alkyl, alkoxy, halogen or nitro derivatives. In this case, the anode (hole injection layer) is made in the form of a transparent layer of In 2 O 3 - SnO 2 (with a SnO 2 content of 4-10%), and the cathode (electronic injection layer) of metals: magnesium, calcium or Al + alloys Li, Mg + Ag.

Способ изготовления известного ЭЛУ включает формирование однородного пленочного электролюминесцентного слоя из растворов полисопряженных полимеров и вакуумное термическое или плазменное напыление материала катода и анода. A method of manufacturing a known ELU includes forming a uniform film electroluminescent layer from solutions of polyconjugated polymers and vacuum thermal or plasma spraying of the cathode and anode material.

К недостаткам известного технического решения следует отнести низкую яркость излучения, высокие рабочие напряжения и низкий квантовый выход ЭЛУ. The disadvantages of the known technical solutions include low brightness of the radiation, high operating voltage and low quantum yield of ELU.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является известное ЭЛУ и способ его изготовления [2]. The closest in technical essence to the proposed is the well-known ELU and the method of its manufacture [2].

Известное ЭЛУ содержит подложку из монокристаллического кремния, электронный инжектирующий слой из алюминия, активный электролюминесцентный слой из производных полифениленвинилена и дырочный инжектирующий слой из смешанного оксида индия и олова. Known ELU contains a substrate of single-crystal silicon, an electronic injection layer of aluminum, an active electroluminescent layer of derivatives of polyphenylene vinyl oxide and a hole injection layer of mixed indium tin oxide.

Способ изготовления такого ЭЛУ включает формирование электронного инжектирующего слоя в виде слоя из алюминия, нанесенного на подложку из монокристаллического кремния, активного электролюминесцентного слоя, который наносят методом центрифугирования из раствора полимера в органическом растворителе, и дырочного инжектирующего слоя методом плазменного распыления мишени, содержащей 90% In2O3 + 10% SnO2 .A method of manufacturing such an ELU involves forming an electronic injection layer in the form of an aluminum layer deposited on a single crystal silicon substrate, an active electroluminescent layer, which is applied by centrifugation from a polymer solution in an organic solvent, and a hole injection layer by plasma spraying of a target containing 90% In 2 O 3 + 10% SnO 2 .

Основным недостатком известного технического решения является небольшая яркость ЭЛУ (не более 56 Кд/м2) при относительно высоких рабочих напряжениях (от 8 - 12 В), что делает их малопригодными для применения в электронных устройствах отображения информации.The main disadvantage of the known technical solution is the low brightness of the ELU (not more than 56 Cd / m 2 ) at relatively high operating voltages (from 8 - 12 V), which makes them unsuitable for use in electronic information display devices.

Целью данного изобретения является создание ЭЛУ, обладающего высокой яркостью при низких значениях рабочих напряжений. The aim of this invention is the creation of ELU with high brightness at low operating voltages.

Техническим результатом изобретения является повышение уровня инжекции носителей в слой активного электролюминесцентного материала при меньшей напряженности электрического поля. The technical result of the invention is to increase the level of injection of carriers into the layer of active electroluminescent material at a lower electric field strength.

Указанный технический результат достигается тем, что в ЭЛУ, содержащем подложку из монокристаллического кремния, электронный инжектирующий слой, активный электролюминесцентный слой и дырочный инжектирующий слой, электронный инжектирующий слой выполнен из пористого кремния, сформированного из приповерхностной части подложки из монокристаллического кремния, а дырочный инжектирующий слой выполнен по крайней мере из одного материала, выбранного из группы, включающей полианилин, алюминий, золото и смешанный оксид индия и олова, при этом электронный инжектирующий слой из пористого кремния имеет работу выхода электронов 2,5 - 4,0 эВ и дополнительно легирован щелочными или щелочноземельными металлами, а дырочный инжектирующий слой выполнен в виде оптически прозрачного слоя. Подложка из монокристаллического кремния имеет электросопротивление 0,01-0,3 Ом•см. The specified technical result is achieved in that in an ELU containing a single-crystal silicon substrate, an electronic injection layer, an active electroluminescent layer and a hole injection layer, the electronic injection layer is made of porous silicon formed from the surface of the substrate from single-crystal silicon, and the hole injection layer is made at least one material selected from the group consisting of polyaniline, aluminum, gold and mixed indium and tin oxide, wherein the porous silicon electronic injection layer has an electron work function of 2.5-4.0 eV and is additionally doped with alkali or alkaline earth metals, and the hole injection layer is made in the form of an optically transparent layer. The single crystal silicon substrate has an electrical resistance of 0.01-0.3 Ohm • cm.

Слой пористого кремния обладает высокоразвитой поверхностью с размером структурных единиц от нескольких десятков до двухсот нанометров, что приводит к значительному возрастанию напряженности локальных электрических полей, и как следствие, росту току инжекции, а следовательно, яркости излучения при меньших рабочих напряжениях. Кроме того, пористый кремний менее активен к окислению, чем монокристаллический, что существенно повышает ресурс работы. The porous silicon layer has a highly developed surface with a structural unit size from several tens to two hundred nanometers, which leads to a significant increase in the intensity of local electric fields and, as a consequence, an increase in the injection current and, consequently, in the radiation brightness at lower operating voltages. In addition, porous silicon is less active to oxidation than single-crystal, which significantly increases the service life.

Дополнительное легирование пористого кремния щелочными или щелочноземельными металлами более чем в 2 раза снижает работу выхода электронов, что также сказывается на увеличении тока инжекции, яркости и обеспечивает дополнительное снижение рабочих напряжений. Additional doping of porous silicon with alkali or alkaline earth metals more than 2 times reduces the electron work function, which also affects the increase in injection current, brightness and provides an additional reduction in operating voltage.

Указанный технический результат достигается также тем, что в способе изготовления электролюминесцентного устройства, включающем формирование электронного инжектирующего слоя на основе подложки из монокристаллического кремния, нанесение активного электролюминесцентного слоя и дырочного инжектирующего слоя, формирование электронного инжектирующего слоя в виде пористого кремния осуществляют путем электрохимического травления подложки из монокристаллического кремния, а активный электролюминесцентный слой наносят на поверхность пористого кремния путем центрифугирования или полива. Электронный инжектирующий слой из кремния дополнительно легируют щелочными или щелочноземельными металлами до или после формирования пористого кремния, при этом дополнительное легирование кремния щелочными или щелочноземельными металлами осуществляют путем электролиза в электрохимической ячейке с платиновым анодом в электролите, содержащем 0,1 - 0,5 моль/л растворимых солей щелочных или щелочноземельных металлов в апротонном растворителе при катодной поляризации кремния при плотности тока 2-4 мА/см2 в течение 5-10 мин, а затем в том же электролите при анодной поляризации в потенциостатическом режиме при напряжении 20 - 25 В в течение 2-6 мин удаляют избыток нанесенного металла с поверхности кремния и далее проводят термообработку в течение 10 - 30 мин в вакууме при остаточном давлении газов не более 10-7 мм рт.ст. и температуре на 1 - 250oС ниже температуре разложения или плавления образующегося силицида щелочного или щелочноземельного металлов.The specified technical result is also achieved by the fact that in the method of manufacturing an electroluminescent device, which includes forming an electronic injection layer based on a single crystal silicon substrate, applying an active electroluminescent layer and a hole injection layer, forming an electronic injection layer in the form of porous silicon is carried out by electrochemical etching of a substrate from single crystal silicon, and the active electroluminescent layer is applied to the surface silicon Oristà by centrifugation or watering. The electronic injection layer of silicon is additionally alloyed with alkali or alkaline earth metals before or after the formation of porous silicon, while the additional alloying of silicon with alkali or alkaline earth metals is carried out by electrolysis in an electrochemical cell with a platinum anode in an electrolyte containing 0.1 - 0.5 mol / l soluble salts of alkali or alkaline earth metals in an aprotic solvent with cathodic polarization of silicon at a current density of 2-4 mA / cm 2 for 5-10 minutes, and then in the same electrolyte at anodic polarization in potentiostatic mode at a voltage of 20 - 25 V for 2-6 minutes, remove the excess deposited metal from the silicon surface and then heat treatment is carried out for 10 - 30 minutes in vacuum at a residual gas pressure of not more than 10 -7 mm RT. Art. and a temperature of 1 - 250 o With below the decomposition or melting temperature of the resulting silicide of alkali or alkaline earth metals.

В качестве соли щелочных металлов используют соль, выбранную из группы, включающей хлорид, нитрат и перхлорат лития, а в качестве соли щелочноземельных металлов используют перхлорат магния. В качестве апротонного растворителя используют N,N - диметилформамид. As the alkali metal salt, a salt selected from the group consisting of lithium chloride, nitrate and lithium perchlorate is used, and magnesium perchlorate is used as the alkaline earth metal salt. As an aprotic solvent, N, N - dimethylformamide is used.

На чертеже показано ЭЛУ в разрезе. The drawing shows the ELU in section.

ЭЛУ содержит подложку 1, выполненную из монокристаллического кремния, электронный инжектирующий слой 2, выполненный из пористого кремния, легированного литием, активный электролюминесцентный слой 3, сформированный из поли (2-метокси-5-(2'-этилгексилокси) - 1,4 - фениленвинилена) (МЕГ - ПФВ), слой 4, представляющий собой дырочный инжектирующий слой, выполненный из смешанного оксида индия и олова. ELU contains a substrate 1 made of monocrystalline silicon, an electronic injection layer 2 made of porous silicon doped with lithium, an active electroluminescent layer 3 formed from poly (2-methoxy-5- (2'-ethylhexyloxy) - 1,4 - phenylene vinyl chloride ) (MEG - PFV), layer 4, which is a hole injection layer made of mixed indium oxide and tin.

Устройство работает следующим образом. При подаче положительного электрического потенциала на слой смешанного оксида индия и олова 4 относительно монокристаллического кремния 1 электроны из инжектирующего слоя 2 переходят на нижние свободные, а дырки из смешанного оксида индия и олова 4 - на верхние занятые молекулярные орбитали полимерных молекул активного люминесцентного слоя 3. При движении в электрическом поле навстречу друг другу электрона и дырки, находящихся на одной молекуле полимера, происходит их радиационная рекомбинация с излучением кванта света с энергией, равной энергетическому расстоянию между верхней занятой и нижней свободной молекулярными орбиталями в молекуле полимера. The device operates as follows. When a positive electric potential is applied to a layer of mixed indium and tin oxide 4 relative to single-crystal silicon 1, the electrons from the injection layer 2 go to the lower free ones, and holes from the mixed indium and tin 4 oxide go to the upper occupied molecular orbitals of the polymer molecules of the active luminescent layer 3. When When an electron and a hole located on the same polymer molecule move in an electric field towards each other, they undergo radiation recombination with the emission of a quantum of light with energy equal to the energy distance between the upper occupied and lower free molecular orbitals in the polymer molecule.

Примеры реализации предложенного технического решения. Examples of the implementation of the proposed technical solution.

Пример 1. На подложке из монокристаллического кремния n-типа (удельное электросопротивление 0,01 Ом•см) электрохимическим методом формируют слой пористого кремния. Для этого пластину помещают в биполярную электрохимическую ячейку с платиновыми вспомогательными электродами, в которую затем заливают электролит на основе этилового спирта и плавиковой кислоты, взятых в объемном отношении 3:1. Процесс проводят в течение 10 мин при положительном потенциале на кремниевой пластине и плотности тока 1-5 мА/см2. Полученный таким образом слой пористого кремния отмывают деионизированной водой до отрицательной реакции на ион фтора по хлориду кальция, сушат при температуре 100oС в течение 3 ч.Example 1. On a substrate of n-type monocrystalline silicon (specific resistivity 0.01 Ohm • cm), a layer of porous silicon is formed by the electrochemical method. To do this, the plate is placed in a bipolar electrochemical cell with platinum auxiliary electrodes, into which an electrolyte based on ethyl alcohol and hydrofluoric acid, taken in a volume ratio of 3: 1, is then poured. The process is carried out for 10 min with a positive potential on the silicon wafer and a current density of 1-5 mA / cm 2 . Thus obtained layer of porous silicon is washed with deionized water until a negative reaction for fluorine ion with calcium chloride, dried at a temperature of 100 o C for 3 hours

Затем на полученную таким образом структуру методом центрифугирования из 0,3%-ного раствора МЕГ - ПФВ на основе хлороформа и ксилола, взятых в объемном отношении 2:8, наносится тонкий слой электролюминесцентного полимера толщиной 0,05 - 0,1 мкм. После сушки при 100 - 110oС в течение 6 ч в динамическом вакууме (0,01 мм рт.ст.) на поверхность электролюминесцентного слоя методом ВЧ магнетронного напыления наносят оптически прозрачный дырочный инжектирующий слой из золота толщиной 10 - 15 нм.Then, a thin layer of an electroluminescent polymer with a thickness of 0.05 - 0.1 μm is applied to the structure thus obtained by centrifugation from a 0.3% MEG - PFV solution based on chloroform and xylene taken in a 2: 8 volume ratio. After drying at 100 - 110 ° C for 6 hours in a dynamic vacuum (0.01 mm Hg), an optically transparent hole injection layer of gold 10 - 15 nm thick is applied to the surface of the electroluminescent layer by RF magnetron sputtering.

Пример 2. На подложке из монокристаллического кремния n-типа (удельное электросопротивление 0,01 Ом•см) методом, описанным в примере 1, формируют слой пористого кремния. После этого образец со слоем пористого кремния подвергают дополнительному электрохимическому легированию литием. Для этой цели в качестве электролита используют 0,1-0,5 моль/л раствор соли хлорида лития в апротонном растворителе - N,N-диметилформамиде. Процесс электрохимического легирования проводят путем электролиза в электрохимической ячейке с платиновым анодом в комбинированном режиме: в гальваническом режиме при плотности тока 2-4 мА/см2 и отрицательном потенциале на кремниевой пластине в течение 5 - 10 мин осуществляют катодохимическое легирование, а затем удаляют избыток легирующего металла с поверхности слоя пористого кремния в том же электролите в потенциостатическом режиме при напряжении 20 - 25 В и положительном потенциале на кремнии в течение 3 - 6 мин. После этого полученную таким образом структуру подвергают термообработке в вакууме в течение 30 мин при остаточном давлении газов не более 10-7 мм рт.ст. и температуре 500oС, в результате чего на поверхности пористого кремния образуются силициды лития.Example 2. On a substrate of n-type monocrystalline silicon (specific resistivity 0.01 Ohm • cm) by the method described in example 1, a layer of porous silicon is formed. After that, a sample with a layer of porous silicon is subjected to additional electrochemical alloying with lithium. For this purpose, a 0.1-0.5 mol / L solution of lithium chloride salt in an aprotic solvent, N, N-dimethylformamide, is used as an electrolyte. The process of electrochemical alloying is carried out by electrolysis in an electrochemical cell with a platinum anode in a combined mode: in the galvanic mode, at a current density of 2-4 mA / cm 2 and a negative potential, a cathodochemical alloying is carried out on the silicon wafer for 5-10 minutes, and then excess alloying is removed metal from the surface of a layer of porous silicon in the same electrolyte in a potentiostatic mode at a voltage of 20 - 25 V and a positive potential on silicon for 3 to 6 minutes. After that, the structure thus obtained is subjected to heat treatment in vacuum for 30 min at a residual gas pressure of not more than 10 -7 mm Hg. and a temperature of 500 o C, with the result that lithium silicides are formed on the surface of porous silicon.

Затем описанным в примере 1 методом на полученную таким образом структуру последовательно наносят тонкий слой электролюминесцентного полимера МЕГ-ПФВ и оптически прозрачный слой смешанного оксида индия и олова методом магнетронного распыления. Then, using the method described in Example 1, a thin layer of MEG-PFV electroluminescent polymer and an optically transparent layer of mixed indium tin oxide are magnetically sputtered successively on the structure thus obtained.

Пример 3. На подложке из монокристаллического кремния n-типа (удельное электросопротивление 0,01 Ом•см) методом, описанным в примере 1, формируют слой пористого кремния. После этого образец со слоем пористого кремния подвергают дополнительному электрохимическому легированию магнием. Для этой цели в качестве электролита используют 0,1 - 0,5 моль/л раствор соли перхлората магния в апротонном растворителе - N,N - диметилформамиде. Процесс электрохимического легирования проводят путем электролиза в электрохимической ячейке с платиновым анодом в комбинированном режиме: в гальваническом режиме при плотности тока 2 - 4 мА/см2 и отрицательном потенциале на кремниевой пластине в течение 5 - 10 мин осуществляют собственно катодохимическое легирование, а затем удаляют избыток легирующего металла с поверхности слоя пористого кремния в том же электролите в потенциостатическом режиме при напряжении 20 - 25 В и положительном потенциале на кремнии в течении 3 - 6 мин. После этого полученную таким образом структуру подвергают термообработке в вакууме в течение 30 мин при остаточном давлении газов не более 10-7 мм рт. ст. и температуре 900oС, в результате чего на поверхности пористого кремния образуются силициды магния.Example 3. On a substrate of n-type monocrystalline silicon (specific resistivity 0.01 Ohm • cm) by the method described in example 1, a layer of porous silicon is formed. After that, the sample with a layer of porous silicon is subjected to additional electrochemical alloying with magnesium. For this purpose, a 0.1 - 0.5 mol / L solution of magnesium perchlorate salt in an aprotic solvent, N, N - dimethylformamide, is used as an electrolyte. The process of electrochemical doping is carried out by electrolysis in an electrochemical cell with a platinum anode in a combined mode: in the galvanic mode, at a current density of 2-4 mA / cm 2 and a negative potential on the silicon wafer, cathodochemical alloying is carried out for 5-10 minutes, and then the excess is removed alloying metal from the surface of a layer of porous silicon in the same electrolyte in a potentiostatic mode at a voltage of 20 - 25 V and a positive potential on silicon for 3 - 6 minutes After that, the structure thus obtained is subjected to heat treatment in vacuum for 30 min at a residual gas pressure of not more than 10 -7 mm Hg. Art. and a temperature of 900 o C, resulting in the formation of magnesium silicides on the surface of porous silicon.

Затем описанным в примере 1 методом на полученную таким образом структуру последовательно наносят тонкий слой электролюминесцентного полимера МЕГ-ПФВ и оптически прозрачный слой из смешанного оксида индия и олова. Then, using the method described in Example 1, a thin layer of MEG-PFV electroluminescent polymer and an optically transparent layer of mixed indium and tin oxide are successively applied to the structure thus obtained.

Пример 4. На подложке из монокристаллического кремния n-типа (удельное электросопротивление 0,3 Ом•см) формируют ЭЛУ методом, описанным в примере 2. Example 4. On a substrate of n-type monocrystalline silicon (specific resistivity 0.3 Ohm • cm), an ELU is formed by the method described in example 2.

Пример 5. Поверхность подложки монокристаллического кремния n-типа (удельное электросопротивление 0,01 Ом•см) подвергают электрохимическому легированию литием, так, как это описано в примере 2. Затем со стороны легированной поверхности формируют слой пористого кремния, как это описано в примере 1. На полученную таким образом структуру последовательно наносят слой активного люминесцентного полимерного материала и слой оптически прозрачного дырочного инжектирующего слоя, как это описано в примере 1. Example 5. The surface of the substrate of single-crystal n-type silicon (specific resistivity of 0.01 Ohm · cm) is subjected to electrochemical alloying with lithium, as described in example 2. Then, a layer of porous silicon is formed on the side of the alloyed surface, as described in example 1 A layer of active luminescent polymer material and a layer of an optically transparent hole injection layer are sequentially applied to the structure thus obtained, as described in Example 1.

Пример 6. На подложке из монокристаллического кремния n-типа (удельное электросопротивление 0,01 Ом•см) формируют слой пористого кремния, легированного литием методом, описанным в примере 2. Затем методом полива из 0,3%-ного раствора полимера МЕГ-ПФВ в смеси хлороформа и ксилола, взятых в объемном отношении 2:8, на поверхность пористого кремния наносят слой электролюминесцентного полимера МЕГ-ПФВ толщиной 0,2-0,3 мкм. После сушки при 100-110oС в течение 6 ч в динамическом вакууме (0,01 мм рт.ст.) на полученную таким образом структуру наносят оптически прозрачный дырочный инжектирующий слой, как это было описано в примере 1.Example 6. On a substrate of n-type single-crystal silicon (specific resistivity 0.01 Ohm · cm), a layer of porous silicon doped with lithium is formed by the method described in example 2. Then, by irrigation from a 0.3% solution of the MEG-PFV polymer in a mixture of chloroform and xylene taken in a volume ratio of 2: 8, a layer of an MEG-PFV electroluminescent polymer 0.2-0.3 microns thick is applied to the surface of porous silicon. After drying at 100-110 ° C. for 6 hours in a dynamic vacuum (0.01 mmHg), an optically transparent hole injection layer was deposited on the structure thus obtained, as described in Example 1.

В таблице приведены вольт-амперные характеристики предложенного ЭЛУ, изготовленного в соответствии с приведенными примерами 1 - 6, в сопоставлении с прототипом. Из таблицы видно, что плотность тока инжекции электронов при одинаковых рабочих напряжениях значительно выше у предложенного ЭЛУ. Яркость излучения при рабочем напряжении 5 В предложенного ЭЛУ составляет 190-230 Кд/м2. В аналогичных условиях рассматриваемое в качестве прототипа устройство обеспечивает максимальную яркость 56 Кд/м2 при напряжении 12 В.The table shows the current-voltage characteristics of the proposed ELU, manufactured in accordance with the above examples 1 to 6, in comparison with the prototype. The table shows that the current density of the injection of electrons at the same operating voltage is much higher for the proposed ELU. The brightness of the radiation at an operating voltage of 5 V of the proposed ELU is 190-230 Cd / m 2 . In similar conditions, considered as a prototype device provides a maximum brightness of 56 Cd / m 2 at a voltage of 12 V.

Источники информации
1. J.H.Burroughes, D.W.Bradlay, A.R.Browng, R.N.Marks, R.H.Friend, A.B. Holmes, Light-emitting diodes based on conjugated polymers, Nature, v.347, p.539, 1990.
Sources of information
1. JH Burroughes, DWBradlay, ARBrowng, RNMarks, RHFriend, AB Holmes, Light-emitting diodes based on conjugated polymers, Nature, v. 347, p. 549, 1990.

2. D. R.Baigent, R.N.Marks, N.C.Greenham, R.H.Friend, S.C.Moratti, A.B. Holmes, Surface-emitting polymer light-emitting diodes, Synthetic Metals, v. 71, p.2177-2178, 1995. 2. D. R. Baigent, R. N. Marks, N. C. Greenham, R. H. Friend, S. C. Moratti, A.B. Holmes, Surface-emitting polymer light-emitting diodes, Synthetic Metals, v. 71, p. 2177-2178, 1995.

Claims (11)

1. Электролюминесцентное устройство, содержащее подложку из монокристаллического кремния, электронный инжектирующий слой, активный электролюминесцентный слой, дырочный инжектирующий слой, отличающееся тем, что электронный инжектирующий слой выполнен из пористого кремния, сформированного из приповерхностной части подложки из монокристаллического кремния, а дырочный инжектирующий слой выполнен по крайней мере из одного материала, выбранного из группы, включающей полианилин, алюминий, золото и смешанный оксид индия и олова. 1. An electroluminescent device containing a single crystal silicon substrate, an electronic injection layer, an active electroluminescent layer, a hole injection layer, characterized in that the electronic injection layer is made of porous silicon formed from a surface portion of the single crystal silicon substrate, and the hole injection layer is made according to at least one material selected from the group consisting of polyaniline, aluminum, gold, and mixed indium and tin oxide. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электронный инжектирующий слой из пористого кремния имеет работу выхода электронов 2,5 - 4,0 эВ. 2. The device according to p. 1, characterized in that the electronic injection layer of porous silicon has an electron work function of 2.5 to 4.0 eV. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подложка из монокристаллического кремния имеет электросопротивление 0,01 - 0,3 Ом • см. 3. The device according to claim 1, characterized in that the substrate of single-crystal silicon has an electrical resistance of 0.01 - 0.3 Ohm • see 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электронный инжектирующий слой выполнен из пористого кремния, дополнительно легированного щелочными и щелочноземельными металлами. 4. The device according to claim 1, characterized in that the electronic injection layer is made of porous silicon, additionally alloyed with alkali and alkaline earth metals. 5. Устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что дырочный инжектирующий слой выполнен в виде оптически прозрачного слоя. 5. The device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the hole injection layer is made in the form of an optically transparent layer. 6. Способ изготовления электролюминесцентного устройства, включающий формирование электронного инжектирующего слоя на основе подложки из монокристаллического кремния, нанесение активного электролюминесцентного слоя и дырочного инжектирующего слоя, отличающийся тем, что формирование электронного инжектирующего слоя в виде пористого кремния осуществляют путем электрохимического травления приповерхностной части подложки из монокристаллического кремния, а активный электролюминесцентный слой наносят на поверхность пористого кремния путем центрофугирования или полива. 6. A method of manufacturing an electroluminescent device, comprising forming an electronic injection layer based on a single crystal silicon substrate, applying an active electroluminescent layer and a hole injection layer, characterized in that the formation of the electronic injection layer in the form of porous silicon is carried out by electrochemical etching of the surface of the substrate from single crystal silicon and the active electroluminescent layer is applied to the surface of the porous silicon by centrifugation or irrigation. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что электронный инжектирующий слой из кремния дополнительно легируют щелочными или щелочноземельными металлами до или после формирования пористого кремния. 7. The method according to claim 6, characterized in that the electronic injection layer of silicon is additionally alloyed with alkali or alkaline earth metals before or after the formation of porous silicon. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что кремний легируют щелочными или щелочноземельными металлами путем электролиза в электрохимической ячейке с платиновым анодом в электролите, содержащем 0,1 - 0,5 моль/л растворимых солей щелочных или щелочноземельных металлов в апротонном растворителе при катодной поляризации кремния при плотности тока 2 - 4 мА/см2 в течение 5 - 10 мин, а затем в том же электролите при анодной поляризации в потенциостатическом режиме при напряжении 20 - 25 В в течение 2 - 6 мин удаляют избыток нанесенного металла с поверхности кремния и далее проводят термообработку в течение 10 - 30 мин в вакууме при остаточном давлении газов не более 10-7 мм рт. ст. и температуре на 1 - 250oC ниже температуры разложения или плавления образующегося силицида щелочного или щелочноземельного металлов.8. The method according to claim 7, characterized in that silicon is alloyed with alkali or alkaline earth metals by electrolysis in an electrochemical cell with a platinum anode in an electrolyte containing 0.1 to 0.5 mol / l of soluble salts of alkali or alkaline earth metals in an aprotic solvent at the cathodic polarization of silicon at a current density of 2 to 4 mA / cm 2 for 5 to 10 minutes, and then in the same electrolyte with anodic polarization in the potentiostatic mode at a voltage of 20 to 25 V for 2 to 6 minutes, remove the excess deposited metal from the surface cream and then carry out heat treatment for 10 to 30 minutes in vacuum at a residual gas pressure of not more than 10 -7 mm RT. Art. and a temperature of 1 - 250 o C below the decomposition or melting temperature of the resulting silicide of alkali or alkaline earth metals. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве соли щелочных металлов используют соль, выбранную из группы, включающей хлорид, нитрат, перхлорат лития. 9. The method according to claim 8, characterized in that as the alkali metal salt using a salt selected from the group comprising chloride, nitrate, lithium perchlorate. 10. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве соли щелочноземельных металлов используют соль перхлорат магния. 10. The method according to claim 8, characterized in that as the salt of alkaline earth metals using salt of magnesium perchlorate. 11. Способ по любому из пп.8 - 10, отличающийся тем, что в качестве апротонного растворителя используют N, N - диметилформамид. 11. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that N, N - dimethylformamide is used as the aprotic solvent.
RU98114479A 1998-08-07 1998-08-07 Electroluminescent device and method of its manufacture RU2126610C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98114479A RU2126610C1 (en) 1998-08-07 1998-08-07 Electroluminescent device and method of its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98114479A RU2126610C1 (en) 1998-08-07 1998-08-07 Electroluminescent device and method of its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2126610C1 true RU2126610C1 (en) 1999-02-20

Family

ID=20209016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98114479A RU2126610C1 (en) 1998-08-07 1998-08-07 Electroluminescent device and method of its manufacture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2126610C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D.R. Baigeut, R.N. Marke, et al, Surfacelmitting polymer light-emitting diodes, Synthetic Metals, v.71, p.2177 - 2178, 1995. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Malinsky et al. Self‐assembly processes for organic LED electrode passivation and charge injection balance
Cao et al. Efficient, fast response light‐emitting electrochemical cells: Electroluminescent and solid electrolyte polymers with interpenetrating network morphology
Richter et al. Electrochemistry and electrogenerated chemiluminescence of films of the conjugated polymer 4-methoxy-(2-ethylhexoxyl)-2, 5-polyphenylenevinylene
KR101184781B1 (en) Polythiophene formulations for improving organic light-emitting diodes
US6376105B1 (en) Electroluminescent arrangements
Alamgir et al. Li ion conductive electrolytes based on poly (vinyl chloride)
US8030832B2 (en) Method for preparing electrode system, electrode system prepared therefrom, and electric device comprising the same
FI112555B (en) Electroluminescent device, process for its preparation and system of electroluminescent devices
JP2000516760A (en) Electroluminescent device with electrode protection
JP2003509817A (en) Large area organic electronic device having conductive polymer buffer layer and method of manufacturing the same
MXPA05001554A (en) Polythiophene compositions for improving organic light-emitting diodes.
TW200304238A (en) Improved polymer buffer layers and their use in light-emitting diodes
JP2019506497A (en) Conductive polymer
US20050019976A1 (en) Non-vacuum methods for the fabrication of organic semiconductor devices
Chang et al. Polymer solution light-emitting devices
Jansta et al. Electrochemical corrosion of polytetrafluorethylene contacting lithium amalgam
US20090050199A1 (en) Semiconducting polymer films with fixed electronic junctions
US7749780B2 (en) Polymer optoelectronic device and methods for making the same
RU2126610C1 (en) Electroluminescent device and method of its manufacture
GB2424512A (en) Method of forming photovoltaic device
JP5093136B2 (en) Organic solvent gas concentration detection method, organic solvent gas concentration adjustment method, organic solvent gas concentration detection apparatus, and organic device manufacturing method
Yoneyama et al. Effect of attachment of trimethylchlorosilane and polymer adsorption on stability of silicon photoelectrodes in aqueous solutions
Damlin et al. Light-emitting diodes of poly (p-phenylene vinylene) films electrochemically polymerized by cyclic voltammetry on ITO
RU2123773C1 (en) Electroluminescent device and method of its fabrication
Wang et al. Improved quality of electrochemically polymerized luminescent films on Au-nanoparticle modified electrodes: Au-nanoparticle induced interfacial nucleation and fast electron transfer