CC BY
65
5. Масс-спектрометрическое исследование процесса испарения CdS, CdSe и CdTe /Ю.М. Иванов, А.В. Ванюков // Электрон. Техн. Сер. Материалы, 1967. Вып. 4. С. 36
6. Проблемы полиморфных переходов в CdTe /И.Х. Аветисов, Ю.М. Иванов, А.В. Зорин // Поверхность. Рентгеновские синхронные и нейтронные исследования, 2001. № 10. С. 82
7. Influence of growth parameters on CdTe low temperature thermal conductivity /J. Jouglar, C. Hitroit, PL. Vuillermoz, R. Triboulet // J.Appl.Phys., 1980. V.51. № 6. P. 3171
8. Growth and homogeneity region of CdTe /Yu.M. Ivanov // J.Crys.Growth, 1996. V. 161. P. 12
9. Cadmium Telluride // Semiconductors and semimetals/ K. Peters, A. Wenzel, P. Rudolph, K.R. Zanio. New York, 1978. V. 13. P.l
10. Тензиметрическое сканирование отклонений от стехиометрии в теллу-риде кадмия /Я.Х. Гринберг, В.Н. Гуськов, В.Б. Лазарев [и др.]; // Изв. АН СССР. Неорг.материалы, 1990. Т. 26. № 9. С.1839
11. О природе точечных дефектов в нелегированном CdTe /С.А. Медведев, С.Н. Максимовский, К.В. Киселёва [и др.]; // Изв. АН СССР. Неорганические материалы, 1973. Т. 9. № 3. С. 3560
12. Chemical self diffusion in CdTe /S.S. Chern, F A. Kreger // J.Solid State Chem., 1975. V. 14. № 3. P. 299
13. Нестехиометрия теллурида кадмия, насыщенного кадмием /Я. Л. Хариф, Т.А. Струнилина, П.В. Ковтуненко // Известия АН СССР, сер. Неор-ган.матер., 1989. № 4. С. 571
14. Phase Equilibria and Semiconducting Properties of Cadmium Telluride De Nobel D. // Philips Res. Rep., 1959. V. 14. № 4-5. P.361
15. Курбакова H.K. Взаимосвязь между условиями синтеза, нестехиометрией и свойствами полупроводникового теллурида кадмия: Дис...канд. хим. наук. М., 1992
16. Струнилина Т.А. Нестехиометрия теллурида кадмия, обогащенного кадмием: Дис.... канд. хим. наук. М., 1988
17. The effects of Те precipitation on IR transmittance and crystalline quality of as-grown CdZnTe crystals /J. Zhu, X. Zhang, B. Li, J. Chu // IRPhys.Tech., 1999. V. 40. P. 411.
УДК 661.143:547-386: 628.9.03
P.И. Аветисов, А.В. Хомяков, А.Ю. Зиновьев, А.Г. Чередниченко Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
СИНТЕЗ И ОЧИСТКА ТРИ-8-(ОКСИХИИОЛЯТА) АЛЮМИНИЯ ДЛЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СТРУКТУР
The effect of synthesis and purification conditions on structure and luminescent properties of green emission organic electroluminophore tri-(8-hydrooxyquinolinat) aluminium (Alq3)was studied. The method of quantitative analysis of impurity phases in Alq3 was developed on the base
of luminescent microscopy. The method accuracy is as good as 0.005 inass.%. By thermal sputtering in high vacuum OLED structures were produced. The brightness of the produced OLED structures meets the requirements for modem display.
Изучено влияние условий синтеза и очистки на структурные и люминесцентные характеристики органического электролюминофора зеленого цвета свечения - три-(8-гидрохинолят)-алюминия. Разработан метод оценки фазовой чистоты анализируемого препарата на основе люминесцентной микроскопии. Чувствительность метода по примесной фазе составила 0.005 масс.%. Методом термического вакуумного испарения получены диодные структуры, яркостные характеристики которых удовлетворяют требованиям к дисплейным структурам.
В настоящее время технология электролюминесцентных дисплеев на основе органических светоизлучающих диодов за рубежом рассматривается как наиболее перспективная для создания гибких устройств. OLED устройства характеризуются малым энергопотреблением, высокой яркостью, быстродействием, широкими углами обзора, малой толщиной и весом.
Одной из актуальных проблем OLED технологии остается проблема сверхчистых органических полупроводниковых препаратов сложного состава. Традиционное понятие чистоты и методы ее контроля, принятые в органической химии, применительно к технологии органических полупроводников работают недостаточно хорошо. Поэтому разработка новых подходов к оценке качества органических препаратов, используемых в OLED технологий, является актуальной.
Рис. 1. Схема типичной OLED структуры
Типичная OLED структура (рис.1) состоит из слоя электролюминофора и нескольких вспомогательных полупроводниковых слоев, заключенных между двумя электродами. Люминесценция возникает в результате из-лучательной релаксации экситонов в слое органического электролюминофора. Экситоны формируются из электронов и дырок, инжектируемых в органические слои из электродов. Один или оба электрода делаются прозрачными для вывода излучения [ 1 ].
Важнейшим классом органических полупроводниковых материалов являются органические металлокомплексы. Они приметаются как электролюминесцентные материалы. Весьма популярны металлокомплексы на основе 8-оксихинолина. Так, в качестве люминофора зеленого цвета свечения применяют три-(8-оксихинолят)-алюминия (А1с]з).
Синтез (АЦз) проводили по следующей реакции
3C9H7ON + А1Х3 = (C9H40N)3A1знх, где X=N03, HS04", Cl"
В ходе исследования варьировали растворители, рН среды, длительность синтеза и способ перемешивания (таб.1). Синтезированный препарат фильтровался на стеклянном фильтре Шотта. Очистку проводили перекристаллизацией из этанола, экстракцией примесей в гексан, вакуумной пересублимацией и вакуумной отгонкой летучих примесей (таб.2).
Табл. 1. Условия синтеза три-8-(оксихинолята) алюминия
Вари- Темпера- Растворитель Тип переме- pH Время Выход
ант тура раствора °С шивания синтеза, ч %
Al 50 2-СзНуОН Непрерывно 7 0,5 80
А2 50 2-СзНуОН Непрерывно 10 0,5 64
A3 25 2-СзНуОН Непрерывно 7 1,0 90
A4 25 2-СзНуОН Непрерывно 10 1,0 74
А5 25 2-СзНуОН Периодически 7 24,0 71
А6 25 2-СзНуОН: С2Н5ОН=4:1 Периодически 7 24,0 71
По данным масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой непосредственно после синтеза чистота препаратов по неорганическим компонентам была на уровне 6N (99,999955 масс.%), после перекристаллизации в изопропаноле чистота не улучшилась (99,999884 масс %), а после пересублимации незначительно возросла (99,999974 масс.%).Для оценки чистоты порошковых препаратов по примесям других органических фаз была разработана методика оптической люминесцентной микроскопии. Суть метода состояла в том, что органический люминесцирующий препарат помещали под микроскоп и делали две серии снимков в белом свете и при ультрафиолетовой подсветке при различных значениях экспозиции.
Полученные изображения обрабатывали в программе Adobe Photoshop. Сначала для повышения контраста формировали HDR-
изображения. Для вычитания дефектов оптики (например, пылинок) при тех же условиях фотографировали белый лист бумаги. Для каждого кадра создавали изображение с тремя слоями: слой с изображением в видимом свете, слой с изображением в УФ и слой с изображением пятен загрязнений на оптике. Последний слой помещали на верх изображения. Белый цвет заметали на прозрачный, а пятна загрязнений заливали контрастным цветом, получая «карту пятен» (табл. 3). Попеременно включая и выключая второй слой, находили на изображении участки, соответствующие микровключениям фазы, которая отличалась по люминесценции от основной фазы.
Табл. 2. Условия очистки три-8-(оксихииолята) алюминия
Вариант Тип очистки Примечание
01 Перекристаллизация из этанола Растворение Alq3 в горячем этаноле с упаривание в 3 раза, охлаждением и фильтрацией осадка
02 Экстракционная очистка в гексане Растворение примесей в н-гексане при кипении с последующим фильтрованием
03 Вакуумная пересублимация Ступенчатый нагрев до 90, 150, 190 и 240°С с выдержкой по 1.5 часа при каждой температуре при Р=10"3 Па.
04 Вакуумная дистилляция Отгонка примесей при 160°С Р=10"3 Па
Найденные участки, соответствующие микровключениям, выделяли по контуру, после чего определяли общую площадь выделенных участков на изображении в пикселях как значение из соответствующего поля в окне гистограммы. Оценку максимальной объемной доли, соответствующей микровключениям, определяли по следующей формуле:
п
™ — <=1
где 5/ -суммарная площадь областей на ¡-ом изображении, -площадь всего изображения, п - количество изображений.
По литературным данным А1с]з может кристаллизоваться в четырех полиморфных модификациях, три из которых относятся к триклинной син-гонии и одна - к тригональной [2]. По результатам РФ А анализа мы наблюдали две группы образцов. Первая группа препаратов получалась при рН=10 при использовании в качестве растворителя изопропанола. Дифрактограммы этой группы совпадали с литературными данными. Другая группа препаратов получалась преимущественно при рН=7 и при использовании в качестве растворителя этанола, независимо от рН.
Анализ спектров люминесценции показал, что для первой группы характерно однородное зеленое свечение с максимумом вблизи 510 нм, в то время как для второй группы препаратов наблюдали бирюзовый оттенок свечения. Максимум полосы люминесценции смещался от 510 до 500 нм.
Табл. 3. Структурные и люминесцентные характеристки Alq3
Методом вакуумного термического напыления были изготовлены OLED структуры (табл. 4), топология которых приведена на рис.1. Считает-
ся, что для дисплейных структур яркость должна достигать 3000 Кд/м2 при работе в нормальном режиме. Изготовленные OLED структуры превысили это значение. Отметим, что предельная яркость, которая была получена до пробоя структур составила 28000 Кд/м2.
Табл. 4. Характеристики изготовленных OLED структур
Синтез-очистка Координаты цветности исходного порошка Яркость, Кд/м2
X Y
Al 0.196 0.512 3100
А2 0.228 0.570 440
А2-04 0.215 0.531 1740
Сопоставление люминесцентных характеристик порошковых препаратов и изготовленных из них OLED структур показали, что яркостные характеристики структур не зависят от кристаллического типа порошкового препарата.
Библиографические ссылки
1. Organic Light Emitting Devices. Synthesis, Properties and Applications. /Ed. K.Mullen, U. Scherf. Wiley -VCH, 2006/ [ISBN 978-3-527-31218-4].
2. Microstructural Characterization Of Polycrystalline Alq3 grown By Sublimation /Ghica*, M.N. Grecu, J. Gmeinera, V.V. Grecub // J. Optoelectronics and Advanced Materials, 2005. Vol. 7, No. 6 [December 2005]. PP. 2997-3003
УДК 541.183 E.C. Пилавова
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ОСАЖДЕНИЯ И ТЕРМООБРАБОТКИ НА УДЕЛЬНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ И ПОРИСТОСТЬ ОКСИДОВ ЛАНТАНА
Measured adsorption isotherms of Ar and N2 on the samples of lanthanum oxide and hydroxides, to be obtained by precipitation ammonium hydroxide from solutions of nitrates. Shown, that concentration of ammonium hydroxide effect on the value of specific surface area. Also, shown influence of heat treatment of samples in vacuum on value of specific surface area and porosity. Evaluated the porosity of samples by means of a comparison method with standard adsorption isotherm.
Измерены изотермы адсорбции аргона и азота на образцах оксида и гидроксидов лантана, полученных осаждением гидроксидом аммония из растворов нитратов. Показано, что концентрация гидроксида аммония влияет на величину удельной поверхности. Также
