等離子體顯示板介質(zhì)保護層材料表面結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、等離子體顯示器(PDP)介質(zhì)保護層材料性能的改善是提高PDP性能的一個關(guān)鍵因素。MgO薄膜作為PDP的傳統(tǒng)介質(zhì)保護層材料，其結(jié)構(gòu)、特性參數(shù)等直接影響到PDP的顯示效果以及器件性能和質(zhì)量。如何改善和提高MgO薄膜的性能受到國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注和研究。目前對MgO介質(zhì)保護層的理論研究主要集中于體結(jié)構(gòu)，關(guān)于表面結(jié)構(gòu)的模擬計算很少，但MgO表面結(jié)構(gòu)具有重要的研究價值，因為實際MgO薄膜制備時會出現(xiàn)一定的結(jié)晶取向，而不同取向具有不同的能帶結(jié)構(gòu)。本

2、文采用第一性原理研究了MgO不同晶面取向表面結(jié)構(gòu)的電子特性，通過計算相應(yīng)的能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度以及電荷分布，從整體上分析各表面的性質(zhì)以及摻雜、空缺對表面結(jié)構(gòu)的影響。
　　首先，計算了(100)面、(110)面、(111)面和氫化(111)面的電子結(jié)構(gòu)，在分析其能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度分布的基礎(chǔ)上，利用二次電子發(fā)射系數(shù)近似公式估算了四種表面的γ值。結(jié)果表明，氫化(111)表面有最大的二次電子發(fā)射系數(shù)，尤其是Xe+轟擊表面時仍有二次電子發(fā)射。氫化

3、(111)面理論上可作為在高Xe、高氣壓工作氣體下的PDP介質(zhì)保護層材料優(yōu)選取向。結(jié)合激子概念，計算了(100)面和(110)面的激子光譜，發(fā)現(xiàn)考慮電子空穴對作用后的吸收光譜在低能段會出現(xiàn)一些新的吸收峰，所有這些峰值都會伴隨激子的作用。
　　其次，研究了MgO各理想表面以及含V色心、F色心的空缺表面電子結(jié)構(gòu)的變化情況。研究結(jié)果表明MgO表面可以通過形成F色心在導(dǎo)帶和價帶之間引入缺陷能級，從而減小電子激發(fā)所需能量，提高二次電子發(fā)射系

4、數(shù)，進而降低采用高Xe工作氣體的PDP放電單元的工作電壓。論文詳細研究了摻CaO、SrO和ZnO對MgO表面電子結(jié)構(gòu)特性和二次電子發(fā)射的影響，發(fā)現(xiàn)用堿金屬材料CaO、SrO或小禁帶寬度氧化物ZnO來摻雜MgO表面，均能降低禁帶寬度，使高Xe濃度、低工作電壓的PDP成為可能。
　　最后，嘗試對雙層材料結(jié)構(gòu)進行相關(guān)的研究。結(jié)果表明，雙層結(jié)構(gòu)能顯著減小禁帶寬度，同時雙層結(jié)構(gòu)形成的界面對整個體系的應(yīng)變和能帶結(jié)構(gòu)有重要影響，界面處會有較多的