[发明专利]铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其特征在于，所述铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜的材料的化学通式为RZr_4-xAs₆O₂₄：xCe³⁺；

其中，RZr_4-xAs₆O₂₄是基质，且x为0.01～0.05，R为Mg、Ca、Sr或Ba。

2.如权利要求1所述的铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其特征在于，所述铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜的厚度为60nm～400nm。

3.一种铈掺杂锆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RZr_4-xAs₆O₂₄：xCe³⁺各元素的化学计量比称取RO，ZrO₂，As₂O₅和CeO₂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，R为Mg、Ca、Sr或Ba；

将衬底及所述靶材与所述装入磁控溅射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℃，激光的能量为80～300mJ，在所述衬底上磁控溅射得到铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜，所述铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜的材料的化学通式为RZr_4-xAs₆O₂₄：xCe³⁺，其中，x为0.01～0.05，R为Mg、Ca、Sr或Ba。

4.根据权利要求3所述的铈掺杂锆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，烧结的温度为1250℃，制成的靶材的直径为50mm，厚度为2mm。

5.根据权利要求3所述的铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，磁控溅射的操作中，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℃，所述激光的能量为150mJ。

6.根据权利要求3所述的铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，所述衬底为ITO衬底；所述工作气体为氧气。

7.根据权利要求3所述的铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，磁控溅射的操作中，通过控制磁控溅射的时间为10min～40min，得到厚度为60nm～400nm的铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜。

8.一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，所述发光层为铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜，所述铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜的材料的化学通式为RZr_4-xAs₆O₂₄：xCe³⁺；

其中，RZr_4-xAs₆O₂₄是基质，且x为0.01～0.05，R为Mg、Ca、Sr或Ba。

9.一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，所述发光层为铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜，所述铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜的材料的化学通式为RZr_4-xAs₆O₂₄：xCe³⁺，其中，RZr_4-xAs₆O₂₄是基质，且x为0.01～0.05，R为Mg、Ca、Sr或Ba；

在所述发光层上形成阴极层。

10.根据权利要求9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RZr_4-xAs₆O₂₄：xCe³⁺各元素的化学计量比称取RO，ZrO₂，As₂O₅和CeO₂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，R为Mg、Ca、Sr或Ba；

将衬底及所述靶材与所述装入磁控溅射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℃，激光的能量为80～300mJ，在所述衬底上磁控溅射得到铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜，所述铈掺杂锆砷酸盐发光薄膜的材料的化学通式为RZr_4-xAs₆O₂₄：xCe³⁺，其中，x为0.01～0.05，R为Mg、Ca、Sr或Ba。