[发明专利]铕铋双掺杂三族氮化硅发光材料、制备方法及其应用

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种铕铋双掺杂三族氮化硅发光材料、其制备方法、铕铋双掺杂三族氮化硅发光薄膜、其制备方法、薄膜电致发光器件及其制备方法。

【背景技术】

薄膜电致发光显示器(TFELD)由于其主动发光、全固体化、耐冲击、反应快、视角大、适用温度宽、工序简单等优点，已引起了广泛的关注，且发展迅速。目前，研究彩色及至全色TFELD，开发多波段发光的材料，是该课题的发展方向。但是，可应用于薄膜电致发光显示器的铕铋双掺杂三族氮化硅发光材料，仍未见报道。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种可应用于薄膜电致发光器件的铕铋双掺杂三族氮化硅发光材料、其制备方法、铕铋双掺杂三族氮化硅发光薄膜、其制备方法、使用该铕铋双掺杂三族氮化硅发光材料的薄膜电致发光器件及其制备方法。

一种铕铋双掺杂三族氮化硅发光材料，其化学式为Me₂Si₆N₁₀：xEu³⁺,yBi³⁺，Me₂Si₆N₁₀是基质，Eu³⁺和Bi³⁺离子是激活元素，其中，x为0.005～0.05，y为0.005～0.03，Me为铝元素、镓元素、铟元素和铊元素中的一种。

所述x为0.03，y为0.01。

一种铕铋双掺杂三族氮化硅发光材料的制备方法，包括以下步骤：

根据Me₂Si₆N₁₀：xEu³⁺,yBi³⁺各元素的化学计量比称取MeN，Si₃N₄，EuN和BiN粉体并混合均匀，其中，x为0.005～0.05，y为0.005～0.03，Me为铝元素、镓元素、铟元素和铊元素中的一种；及

将混合均匀的粉体在900℃～1300℃下烧结0.5小时～5小时即得到化学式为Me₂Si₆N₁₀：xEu³⁺,yBi³⁺的铕铋双掺杂三族氮化硅发光材料。

一种铕铋双掺杂三族氮化硅发光薄膜，该铕铋双掺杂三族氮化硅发光薄膜的材料的化学通式为Me₂Si₆N₁₀：xEu³⁺,yBi³⁺，Me₂Si₆N₁₀是基质，Eu³⁺和Bi³⁺离子是激活元素，其中，x为0.005～0.05，y为0.005～0.03，Me为铝元素、镓元素、铟元素和铊元素中的一种。

一种铕铋双掺杂三族氮化硅发光薄膜的制备方法，包括以下步骤：

根据Me₂Si₆N₁₀：xEu³⁺,yBi³⁺各元素的化学计量比称取MeN，Si₃N₄，EuN和BiN粉体并混合均匀，将混合均匀的粉体在900℃～1300℃下烧结0.5小时～5小时得到靶材，其中，x为0.005～0.05，y为0.005～0.03，Me为铝元素、镓元素、铟元素和铊元素中的一种；

将所述靶材以及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的真空度设置为1.0×10^-3Pa～1.0×10^-5Pa；及

调整磁控溅射镀膜工艺参数为：基靶间距为45mm～95mm，磁控溅射工作压强0.2Pa～4Pa，工作气体的流量为10sccm～35sccm，衬底温度为250℃～750℃，接着进行制膜，得到化学式为Me₂Si₆N₁₀：xEu³⁺,yBi³⁺的铕铋双掺杂三族氮化硅发光薄膜。

还包括步骤：将所述铕铋双掺杂三族氮化硅发光薄膜于500℃～800℃下真空退火处理1h～3h。