[发明专利]钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜，其特征在于，所述钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜的材料的化学通式为Me₅(AsO₄)₃Cl：xSm³⁺；

其中，Me₅(AsO₄)₃Cl是基质，掺杂元素Sm是发光体系中的激活元素，在结构组成中是进入了As⁵⁺离子的晶格，且x为0.01～0.05，Me为Mg、Ca、Sr或Ba。

2.如权利要求1所述的钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜，其特征在于，所述钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜的厚度为60nm～400nm。

3.一种钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据Me₅(AsO₄)₃Cl：xSm³⁺各元素的化学计量比称取MeO，MeCl₂，As₂O₅和Sm₂O₃粉体并混合均匀在900℃～1300℃下烧结制成靶材，其中，x为0.01～0.05，Me为Mg、Ca、Sr或Ba；

提供衬底并对所述衬底进行预处理后，将所述靶材与所述衬底装入脉冲激光沉积镀膜设备的真空腔体，并调整所述真空腔体的真空度为1.0×10^-3Pa～1.0×10^-5Pa；及

调整工作气体的流量为10sccm～40sccm，工作气体的压强为0.5Pa～5Pa，所述靶材与所述衬底的间距为45mm～95mm，所述衬底的温度为250℃～750℃，脉冲激光的能量为80mJ～300mJ，在所述衬底上脉冲激光沉积得到钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜，所述钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜的材料的化学通式为Me₅(AsO₄)₃Cl：xSm³⁺。

4.根据权利要求3所述的钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，烧结制成靶材的操作中，温度为1250℃；

调整所述真空腔体的真空度的操作中，所述真空腔体的真空度为5.0×10^-4Pa。

5.根据权利要求3所述的钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，脉冲激光沉积的操作中，工作气体的流量为20sccm，工作气体的压强为3Pa，所述靶材与所述衬底的间距为60mm，所述衬底的温度为500℃，脉冲激光的能量为150mJ。

6.根据权利要求3所述的钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，脉冲激光沉积的操作中，通过控制脉冲激光沉积的时间为10min～40min，得到厚度为60nm～400nm的钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜。

7.一种薄膜电致发光器件，包括依次层叠的基底、阳极层、发光层以及阴极层，其特征在于，所述发光层为钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜，所述钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜的材料的化学通式为Me₅(AsO₄)₃Cl：xSm³⁺；

其中，Me₅(AsO₄)₃Cl是基质，掺杂元素Sm是发光体系中的激活元素，在结构组成中是进入了As⁵⁺离子的晶格，且x为0.01～0.05，Me为Mg、Ca、Sr或Ba。

8.一种薄膜电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供衬底，所述衬底包括层叠的基底和阳极层；

在所述阳极层上形成发光层，所述发光层为钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜，所述钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜的材料的化学通式为Me₅(AsO₄)₃Cl：xSm³⁺，其中，Me₅(AsO₄)₃Cl是基质，掺杂元素Sm是发光体系中的激活元素，在结构组成中是进入了As⁵⁺离子的晶格，且x为0.01～0.05，Me为Mg、Ca、Sr或Ba；

在所述发光层上形成阴极层。

9.根据权利要求8所述的薄膜电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述发光层的制备包括以下步骤：

根据Me₅(AsO₄)₃Cl：xSm³⁺各元素的化学计量比称取MeO，MeCl₂，As₂O₅和Sm₂O₃粉体并混合均匀在900℃～1300℃下烧结制成靶材，其中，x为0.01～0.05，Me为Mg、Ca、Sr或Ba；

对所述衬底进行预处理后，将所述靶材与所述衬底装入脉冲激光沉积镀膜设备的真空腔体，并调整所述真空腔体的真空度为1.0×10^-3Pa～1.0×10^-5Pa；及

调整工作气体的流量为10sccm～40sccm，工作气体的压强为0.5Pa～5Pa，所述靶材与所述衬底的间距为45mm～95mm，所述衬底的温度为250℃～750℃，脉冲激光的能量为80mJ～300mJ，在所述衬底的阳极层上脉冲激光沉积得到钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜，所述钐掺杂氯砷酸盐发光薄膜的材料的化学通式为Me₅(AsO₄)₃Cl：xSm³⁺。