[发明专利]一种二氧化铪发光薄膜及其制备方法和电致发光器件

权利要求书

1.一种二氧化铪发光薄膜，其特征在于，其化学通式为:Hf_1-xO₂:xM³⁺；其中，HfO₂是基质，M³⁺是稀土离子，为发光薄膜中的激活离子，在发光薄膜中充当主要的发光中心，M选自Ce,Pr,Nd或Ho，x的取值为0.01～0.05。

2.根据权利要求1所述的二氧化铪发光薄膜，其特征在于，x的取值为0.03。

3.根据权利要求1所述的二氧化铪发光薄膜，其特征在于，包括如下化学式的二氧化铪发光薄膜:

Hf_0.97O₂:0.03Ce³⁺；Hf_0.94O₂:0.06Ce³⁺；Hf_0.99O₂:0.01Ce³⁺；Hf_0.97O₂:0.03Pr³⁺；Hf_0.94O₂:0.06Pr³⁺；Hf_0.99O₂:0.01Pr³⁺；Hf_0.97O₂:0.03Nd³⁺；Hf_0.94O₂:0.06Nd³⁺；Hf_0.99O₂:0.01Nd³⁺；Hf_0.97O₂:0.03Ho³⁺；Hf_0.94O₂:0.06Ho³⁺；Hf_0.99O₂:0.01Ho³⁺。

4.一种二氧化铪发光薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:

将洗净、干燥后的ITO玻璃衬底送入镀膜设备反应室中，并密封反应室，接着对反应室抽真空处理，控制反应室的真空度为1.0×10^-2Pa～1.0×10^-3Pa；然后在700℃下对衬底进行热处理10～30分钟，随后温度降为250～650℃，准备沉积发光薄膜；

打开镀膜设备的旋转电机，调节衬底托的转速为50～1000转/分，接着通入含有反应气体的氩气载气，氩气载气的气流量为5～15sccm，然后再通入流量为10～200sccm的氧气，开始沉积发光薄膜；其中，反应气体为摩尔比为1-x:x的二羰基铪和三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)M有机源；反应气体与氩气的体积比为（0.0001～0.01）:1；

待发光薄膜的厚度为80～300nm时，关闭反应气体和氩气载气，继续通氧气，待反应室温度降至室温，获得氧化铪发光薄膜，该氧化铪发光薄膜的化学通式为:Hf_1-xO₂:xM³⁺；

其中，HfO₂是基质，M³⁺是稀土离子，为发光薄膜中的激活离子，在发光薄膜中充当主要的发光中心，M选自Ce,Pr,Nd或Ho，x的取值为0.01～0.05。

5.根据权利要求4所述的二氧化铪发光薄膜的制备方法，其特征在于，ITO玻璃衬底的洗净、干燥过程为:先后用甲苯、丙酮和乙醇超声清洗5分钟，然后用蒸馏水冲洗干净，最后氮气风干干燥。

6.根据权利要求4所述的二氧化铪发光薄膜的制备方法，其特征在于，对反应室抽真空处理是采用机械泵和分子泵进行的。

7.根据权利要求4所述的二氧化铪发光薄膜的制备方法，其特征在于，反应室的真空度为4.0×10^-3Pa。

8.根据权利要求4所述的二氧化铪发光薄膜的制备方法，其特征在于，衬底托的转速为300转/分，氩气载气的气流量为10ccm，氧气的通入流量为120sccm。

9.根据权利要求4所述的二氧化铪发光薄膜的制备方法，其特征在于，发光薄膜的厚度为150nm。

10.一种电致发光器件，包括玻璃衬底、ITO阳极、发光薄膜层以及Ag阴极层，其特征在于，发光薄膜层采用权利1～4任一所述的二氧化铪发光薄膜。