ИСТИНА

Современное материаловедение уделяет значительное внимание исследованию новых материалов для различных областей технологии и инженерии. Светоизлучающие электролюминесцентные панели на основе порошков и тонких пленок электролюминофоров нашли широкое применение в устройствах символьного отображения информации, панелях подсветки рекламных конструкций. Одним из основных недостатков таких устройств является использование для их работы высокочастотных (до 400 Гц) и высоковольтных (до 1000 В) источников питания переменного тока, а также относительно быстрая деградация рабочего слоя. Основными материалами для электролюминесцентных источников света являются легированные медью, хлором, марганцем и другими элементами порошки и пленки сульфида цинка. Установлено, что от концентрации и типа легирующего элемента зависят длина волны и интенсивность излучения, то есть существуют условия, при которых возможно создание источника излучения белого света. В свете вышесказанного требуется разработка такого типа люминесцентных материалов, которые могут позволить устранить указанные выше недостатки, и, более того, при их получении желательно использовать недорогие и распространенные методики. В ходе работы над проектом будут получены новые, не имеющие аналогов в мировой науке, материалы для перспективных высокоэффективных источников света. Для их получения предлагается использовать простые и сравнительно недорогие методики, основанные на термическом осаждении люминесцентных материалов на основе легированного сульфида цинка в каналы пористых мембран анодного оксида алюминия с упорядоченным расположением вертикально-ориентированных от поверхности матрицы в объем наноразмерных пор. Предполагается, что когерентное сложение возникающего в электрическом поле свечения отдельных наноструктур приведет к существенному увеличению интенсивности излучения при меньших по значению параметрах (амплитуда и частота) поля. Также очевидно, что на генерационные характеристики разрабатываемых материалов большое влияние будут оказывать не только состав исходного материала, но и состав и структурное состояние наночастиц, сформированных в каналах пористых матриц. Также большое влияние могут оказывать процессы, происходящие на границе раздела полупроводниковая наночастица/оксид алюминия. Таким образом, будет проведен большой комплекс фундаментальных научных исследований структурного состояния, химического состава, электронной структуры, оптических (характеристики оптического поглощения, отражения и др.) и генерационных свойств (длина волны излучения и его интенсивность) в зависимости как от параметров осаждения, так и характеристик пористой структуры матриц (диаметр пор и расстояние между ними).

In the current state of materials science the considerable attention has devoted to the study of new materials for different areas of technology and engineering. The light emitting electroluminescent panel based on powders and thin films have found wide application in electroluminescent devices, character displays, backlight panels of advertising constructions. One major drawback of such devices is the using high frequency (400 Hz) and high voltage (up to 1000) AC power sources, and a relatively fast degradation of the active layer. The main materials for electroluminescent light sources are powders and films of zinc sulfide doped with copper, chlorine, manganese and other elements. It was established that a wavelength and intensity of light are depends on concentration and type of dopands, i.e. there are circumstances under which it is possible to provide a source of white light emission. In view of the above the development of new type fluorescent materials are required. These materials should remove the drawbacks mentioned above. Moreover, it is desirable to use inexpensive and wide used methodology for their manufacturing. During this project will obtained novel, unparalleled in the world of science, materials for advanced highefficiency light sources. For their production is suggested to use a simple and relatively cheap technique based on thermal deposition of luminescent materials based on doped zinc sulphide into porous anodic aluminum oxide membrane. These membranes has vertically oriented to their surface and ordered nanosized pores. It is assumed that the coherent summation of the electric field appearing in the luminescence of individual nanostructures will substantially increase the intensity of the radiation at a lower value for the parameters (amplitude and frequency) field. It is evident that on the characteristics of light emission of developed materials will have a great influence a chemical composition of deposited material as well as the composition and structural state of the nanoparticles formed in the channels of the membranes. Also great affect may be from processes on semiconductor nanoparticle/alumina interface. Thus, it will carried out large set of fundamental researchers of structural state, chemical composition, electronic and local atomic structures and optical (optical characteristic absorption, reflection, etc.) light emission properties (wavelength and intensity) depending on the deposition parameters as well ascharacteristics of the porous structure of the membranes (pore diameter and distance between them).

Будут разработаны фундаментальные основы методик формирования люминесцентных наноструктур на основе коммерческого легированного сульфида цинка при вакуумно-термическом осаждении, которые позволят получить максимальное заполнение люминофором пор матриц на основе мембран оксида алюминия и сохранить стехиометрию состава исходного материала. На основе разработанных методик будут синтезированы образцы люминофорных слоев на основе сульфида цинка, легированного медью (синее свечение), марганцем (красное свечение) и хлором (зеленое свечение). Проведенные исследования структурно-фазового состояния, химического состава, электронной и локальной атомной структуры границ раздела наночастица/матрица, а также оптических (спектры оптического поглощения, пропускания и отражения, ширина запрещенной зоны) и генерационных (длина волны и яркость излучения) характеристик позволят установить фундаментальные закономерности взаимосвязи между структурными и оптическими характеристиками полученных материалов. Разработанные в ходе выполнения проекта люминофоры могут быть использованы для создания высокоэффективных светоизлучающих устройств, обладающих малым энергопотреблением при высокой яркости излучения. При этом для их изготовления будут использованы сравнительно недорогие и доступные методики вакуумно-термического распыления материалов. Задачи, поставленные в предлагаемом проекте, соответствуют критическим технологиям, связанным с разработкой новых типов материалов для светоизлучающих устройств на основе нано- и мембранных технологий. Анализ состояния проблемы на данный момент показал, что большинство исследователей в развиваемом в настоящем проекте направлении идет по пути развития тонкопленочных технологий для электролюминесцентных источников света, тогда как созданием электролюминесцентных материалов, представляющих собой композиты полупроводника в диэлектрической матрице, особенно, с упорядоченным расположением наночастиц в объеме диэлектрической матрицы, никто не занимается. Это обуславливает высокую конкурентоспособность и мировой уровень предлагаемых в проекте исследований.