用于無機EL器件絕緣層的Al2O3薄膜的制備.pdf

1、無機電致發(fā)光（EL）顯示器具有發(fā)光效率高、響應快、能耗低和造價低廉等優(yōu)點，在大中型顯示屏幕的應用方面，有著十分廣闊的發(fā)展前景。在無機EL顯示器中，介質層的作用是提供電子發(fā)射的界面，在發(fā)光層擊穿時能獨立承擔外加電壓，起到限制電流的作用，同時保護發(fā)光層免受潮氣的侵蝕。介質材料的選擇需要考慮電荷儲存密度、擊穿場強，還必須考慮穩(wěn)定性、位壘性質和相臨層的界面。Al2O3（氧化鋁）薄膜具有優(yōu)良的透明性、化學穩(wěn)定性、電絕緣性、熱阻、力學強度和硬度，在

2、光學、微電子學、光電子學和力學方面有著廣泛的用途。
　　 目前，直流磁控反應濺射沉積速率高、運行成本低、易大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，但鋁靶表面頻繁異常的放電會造成濺射電源不斷地過荷跳閘，阻斷了鍍膜的連續(xù)進行。
　　 本文利用脈沖反應濺射技術，克服了“放電”現(xiàn)象，使成膜能夠長時間穩(wěn)定地進行，得到了較為均勻、穩(wěn)定的膜厚度；并通過調節(jié)濺射功率、工作氣壓、工作氧氣含量等工藝參數(shù)，制備不同的Al2O3薄膜，研究這些參數(shù)對薄膜厚度和介電性能

3、的影響，試著摸索出一種較為穩(wěn)定的濺射工藝來制備具有優(yōu)良介電性能的Al2O3薄膜。
　　 本文利用脈沖反應濺射法制備了厚度范圍為50~500 nm的Al2O3薄膜。通過分析比對，發(fā)現(xiàn)在較低功率密度、工作氣壓和較高氧氣含量下沉積的Al2O3薄膜具有優(yōu)良的介電性能。同時拿它與電子束蒸發(fā)的Al2O3薄膜的介電性能作了比較，脈沖反應濺射制備的Al2O3薄膜的漏電流密度要低兩個數(shù)量級。并把上述濺射工藝應用于無機EL器件的Al2O3薄膜的制備

4、中，來考察在整個器件制作過程中的該工藝條件的穩(wěn)定性，獲得了最好的結果是：器件的耐壓大于320 V、亮度達1760 cd·m-2。
　　 本文還通過和氧化鉭（Ta2O5）薄膜、鈦酸鍶鋇（BST）薄膜的制備情況來對比，發(fā)現(xiàn)Al2O3薄膜的制備更容易獲得，工藝條件也更容易控制，具有比較明顯的優(yōu)勢。
　　 通過本文的實驗和研究，利用脈沖反應磁控濺射法制備出來的具有良好介電性能的Al2O3薄膜，可以成功地運用在無機EL器件的制作中