[发明专利]一种基于发光技术的非晶半导体SiO2薄膜电子迁移率的测量方法

说明书

一种基于发光技术的非晶半导体SiO₂薄膜电子迁移率的测量方法，制作一种固态阴极射线发光器件，非晶半导体SiO₂薄膜为电子加速层，发光材料为有机高分子聚合物。在器件两电极施加单向矩形脉冲电压，正极接有机发光材料薄膜，负极接非晶半导体SiO₂薄膜；脉冲电压值（高度）V，先用较窄脉宽（高频），然后改变脉宽t，逐步增大脉宽，直至有机发光体发光时的脉宽，即电子跨越非晶半导体SiO₂薄膜的跨越时间。由即导出迁移率的值，其中d为非晶半导体SiO₂薄膜的厚度，为有机发光薄膜的厚度。

技术领域

本发明属于一种非晶半导体SiO₂电学参数的测量方法，主要涉及非晶半导体SiO₂薄膜电子迁移率的测定，它将评估固态阴极射线发光器件中非晶半导体SiO₂薄膜制备条件的选择和优化。

背景技术

薄膜电致发光中，一种发光形式是在电场下利用非晶半导体SiO₂加速电子，使电子成为过热电子，过热电子直接碰撞有机发光材料，实现有机材料的发光，称之为固态阴极射线发光。在固态阴极射线发光中，非晶半导体SiO₂加速电子的二次特性是重要的理论基础之一。

非晶半导体SiO₂薄膜电子迁移率是表征其加速电子的二次特性的重要参数。对于一般的无机半导体材料，载流子迁移率的测量可利用霍尔效应测量方法。霍尔效应测量方法，主要适用于较大的无机半导体载流子迁移率的测量。在霍尔效应测量方法中，样品需为规则的长方体薄片形状，长度、宽度为cm量级，而厚度为10^-3cm量级。测量时在垂直薄片方向需加一较强的外磁场。但对于利用真空薄膜制备技术制备出可实现霍尔效应测量的宏观体材料是不现实的、不经济的，若采用工业化生产的符合实际测量要求尺寸的体材料，则由于制备技术、制备条件、掺杂条件等诸多方面与实际发光器件中的薄膜材料产生很大的差别。另一方面，采用霍尔效应测量方法，测量的是载流子沿着平行于薄片表面的方向运动的迁移率，固态阴极射线发光器件中非晶半导体SiO₂电子的运动方向是垂直于薄膜表面，电子的运动距离很短，二者的运动环境不同，因此用霍尔效应测量方法得出的迁移率和固态阴极射线发光器件中的真实情况不相同，会产生较大的误差。非晶半导体SiO₂加速电子的二次特性同制备方法、掺杂等因素有很大关系。例如纯净的SiO₂是绝缘体，而非半导体。

由于非晶半导体SiO₂为无机薄膜，本身不发光，故其迁移率测量不能利用有机半导体材料所采用测定飞行时间的方法，也不能采用在频率域内测量的方法（例如，专利申请号为200510086781.1，专利名称为“在频率内测量有机半导体载流子迁移率的方法”的专利）。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出了一种基于发光技术的非晶半导体SiO₂薄膜电子迁移率的测量方法。

其特征是，可以采用以下步骤：

（1）制备固态阴极射线发光器件：取基片ITO玻璃清洗干净，烘干箱中干燥后，依次在ITO玻璃上用电子束热蒸发方法制备非晶半导体SiO₂薄膜，用甩膜技术制备发光层，用热蒸发技术制备Al背电极；