Использование: для усиления электролюминесценции полупроводников. Сущность изобретения заключается в том, что слой оксида цинка с максимальной толщиной 200 нм, легированный ионами алюминия в концентрации от 3 до 4 молярных процентов и со слоями наночастиц серебра с максимальной концентрацией 1,25⋅1016 на см3, центры наночастиц находятся на расстоянии 110-130 нм друг от друга и образуют трехмерную решетку, наночастицы имеют размеры 38-42 нм, причем длина волны усиления зависит от молярной концентрации алюминия n в соотношении длина волны в нанометрах λ=530+40⋅(n-3). Технический результат: обеспечение возможности усиления электролюминесценции полупроводников, излучающих на длинах волн 530-570 нм.
Изобретение относится к оптоэлектронике, к составам покрытий полупроводниковых материалов, усиливающих электролюминесценцию, на базе которых могут быть созданы мощные излучающие светодиоды диапазона 530-570 нм. На данный момент известно, что при электролюминесценции полупроводников возможно усиление интенсивности люминесценции при нахождении рядом с полупроводником (расстояние до 200 нм) металлических наноструктур, в частности сферических наночастиц, с частотой плазмонного резонанса, совпадающей с частотой излучения гетероперехода полупроводника. Также известно явление плазмонного резонанса решетки, которое характерно тем, что в зависимости от расстояния между наночастицами изменяется частота плазмонного резонанса - то есть частота усиления электролюминесценции
Также известно, что оксид цинка является уникальным материалом в качестве покрытий для светодиодов: это теплопроводящий и электропроводящий материал с высоким показателем преломления, то есть способен рассеивать проходящее через него оптическое излучение на очень широкие углы, что важно при его использовании в светодиодах осветительной техники. В предлагаемом патенте используется возникновение локализованных плазмонных мод в периодической структуре, вызванное упорядоченным расположением наночастиц серебра в матрице из ZnO:Al.
Известно вещество покрытия из полиметилметакрилата (пмма) для светодиодов диапазона 400-1200 нм, патент RU 172493U1, опубликован 11 июля 2017 года, с наночастицами серебра для усиления электролюминесценции в 3-4 раза. Недостатком аналога является низкая температура размягчения пмма 160°С и температура воспламенения 260°С, что делает его малоприменимым при использовании в мощных светодиодах. Недостатком аналога является низкий показатель преломления покрытия -1.49, что затрудняет выход света из полупроводниковых структур вследствие появления эффекта полного внутреннего отражения и понижает угол рассеяния света.
Известно покрытие, (патент № US 20110133157 А1, опубликован 9 июня 2011 года), состоящее из наноразмерных слоев серебра и золота, сформированных на поверхности слоя InGaN/GaN квантовых ям в свою очередь сформированных на подложке сапфир/ GaN, где слой золота граничит со слоем InGaN/GaN квантовых ям, а слой серебра с воздухом, представляющее собой усиливающий электролюминесценцию нитридного светодиода слой за счет возбуждения поверхностных плазмонных мод на границе металл/ полупроводник и варьирования длины волны возбуждения плазмонных мод в диапазоне длин волн от 442 нм до 563 нм за счет изменения толщин одного металлического слоя относительно другого, приводящего к увеличению скорости излучательной рекомбинации и внутренней квантовой эффективности светодиода зеленого свечения. Недостатком покрытия является использование двух типов наночастиц, что приводит к усложнению и удорожанию технологии такого покрытия.
Известно покрытие, взятое в качестве прототипа (патент № RU 2671236), состоящее из слоя прозрачного полупроводникового оксида цинка, легированного ионами алюминия, и наночастиц серебра. Недостатком прототипа является отсутствие эффекта усиления электролюминесценции гетероструктур на длине волны 530-570 нм.
Изобретение решает задачу усиления электролюминесценции полупроводников на длинах волн 530-570 нм. Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в повышении интенсивности излучения светодиодов с предложенным покрытием. Данный технический результат достигается тем, что прозрачный проводящий оксид, содержащий слой оксида цинка и слои наночастиц серебра с концентрацией 1,25⋅1016 на см3, при этом оксид цинка легирован ионами алюминия, а максимальная толщина слоя ZnO составляет 200 нм, отличается тем, что концентрация ионов алюминия составляет 3-4 молярных процента, центры наночастиц находятся на расстоянии 110-130 нм друг от друга и образуют трехмерную решетку, а наночастицы серебра имеют размеры 38-42 нм, причем длина волны усиления зависит от молярной концентрации алюминия n в соотношении: длина волны в нанометрах = 530+40⋅(n-3).
Сущность заявляемого изобретения поясняется следующим. В основе изобретения лежит эффект «решеточного» плазмонного резонанса. При соблюдении определенного расстояния между металлическими наночастицами меняется частота плазмонного резонанса этих наночастиц, так как происходит электромагнитное взаимодействие между ними. В изобретении используются слой оксида цинка, легированного ионами алюминия, и слои наночастиц серебра. При расстоянии менее 200 нм металлических наночастиц серебра от излучающих полупроводников за счет эффекта плазмонного усиления уменьшается время рекомбинации электронов и дырок, что ведет в свою очередь к повышению интенсивности люминесценции, так как увеличивается количество носителей, попадающих за единицу времени в зону проводимости и переходящих обратно в валентную зону полупроводника за счет излучательного перехода. Многочисленными экспериментами установлено и подтверждено данными моделирования, что при расстоянии наночастиц между центрами друг друга в 110-130 нм и при их размерах 38-42 нм происходит сдвиг частоты плазмонного резонанса в диапазон 530-570 нм при образовании ими решетки. Период решетки, а значит и длина волны усиления электролюминесценции зависит от концентрации алюминия в оксиде цинка в соотношении длина волны в нанометрах λ=530+40⋅(n-3), где n - молярная концентрация алюминия в пленке оксида цинка в диапазоне от 3 до 4%. Получено экспериментальное усиление электролюминесценции светодиода, излучающего на длинах волн 530-570 нм с покрытием из патентуемого вещества в 3 раза по сравнению со светодиодом, излучающим на этих же длинах волн без патентуемого покрытия.
Таким образом, изобретение обеспечивает решение задачи по усилению электролюминесценции светодиода на длинах волн 530-570 нм, регулировке длины волны усиления.
Прозрачный проводящий оксид, содержащий слой оксида цинка и слои наночастиц серебра с максимальной концентрацией 1,25⋅1016 на см3, при этом оксид цинка легирован ионами алюминия, а максимальная толщина слоя ZnO составляет 200 нм, отличающийся тем, что концентрация ионов алюминия составляет 3-4 молярных процента, центры наночастиц находятся на расстоянии 110-130 нм друг от друга и образуют трехмерную решетку, а наночастицы серебра имеют размеры 38-42 нм, причем длина волны усиления зависит от молярной концентрации алюминия n в соотношении длина волны в нанометрах λ=530+40⋅(n-3).
Похожие патенты:
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1377/13779257-s.jpg)
Использование: для изготовления батареи взаимосвязанных солнечных элементов. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления батареи взаимосвязанных солнечных элементов включает: обеспечение на подложке пакета непрерывных слоев заданной толщины, причем пакет слоев включает верхний и нижний проводящие слои с расположенными между ними фотоактивным слоем и полупроводящим слоем с электронной проводимостью; селективное удаление верхнего проводящего слоя и фотоактивного слоя для получения контактного канала, открывающего полупроводящий слой с электронной проводимостью; селективный нагрев пакета слоев на первую глубину (d1) для получения первой подвергнутой нагреву зоны на первом межцентровом расстоянии (s1) от контактного канала, при этом первая подвергнутая нагреву зона преобразуется в по существу изолирующую область с по существу первой глубиной (d1) в пакете слоев, предоставляя тем самым локально повышенное удельное электрическое сопротивление пакету слоев.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1372/13729211-s.jpg)
Изобретение относится технологии изготовления фотовольтаических преобразователей. Согласно изобретению предложен способ изготовления фотовольтаических (ФВЭ) элементов с использованием прекурсора для жидкофазного нанесения полупроводниковых слоев р-типа, включающий получение прекурсора [Сu(NН3)4](ОН)2 растворением Сu(ОН)2 в насыщенном растворе аммиака в этиленгликоле с концентрациями от 5 до 100 мг/мл, прогрев подложки, формирование слоя нестехиометрического оксида меди путем жидкофазного нанесения раствора методом вращения подложки (центрифугирования) на слой оксида индия, допированного фтором, на стекле в режиме вращения, от 2500 до 3500 об/мин в течение 30-90 секунд, с последующим отжигом при температуре 150-300°С в течение 1 часа, нанесение методом центрифугирования подложки слоя перовскита, нанесение аналогичным образом на слой перовскита полупроводящего органического слоя метилового эфира фенил-С61-масляной кислоты, а затем батокупроина, терморезистивное напыление проводящих контактов на основе серебра.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1372/13728979-s.jpg)
Изобретение относится к технологии полупроводниковых тонкопленочных гибридных фотопреобразователей. Гибридные, тонкопленочные фотопреобразователи с гетеропереходами и слоями, модифицированными максенами Ti3C2Tx, работающие в видимом спектре солнечного света, а также ближних УФ и ИК областей (300-780 нм).
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1371/13714401-s.jpg)
Изобретение относится к способу изготовления многослойной подложки для светоизлучающего устройства. Способ содержит следующие этапы: (a) обеспечение стеклянной подложки, обладающей показателем преломления при 550 нм, составляющим 1,45-1,65, (b) нанесение покрытия в виде слоя оксида металла на одну сторону стеклянной подложки, причем оксид металла выбран из группы, состоящей из TiO2, Al2O3, ZrO2, Nb2O5, HfO2, Ta2O5, WO3, Ga2O3, In2O3 и SnO2 и их смесей, (c) нанесение покрытия в виде стеклофритты, обладающей показателем преломления при 550 нм от 1,70 до 2,20, на упомянутый слой оксида металла, причем упомянутая стеклофритта содержит, по меньшей мере, 30 мас.% и самое большее 75 мас.% Bi2O3, (d) отжиг полученной покрытой стеклянной подложки при температуре, составляющей 530-620°C.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1368/13684307-s.jpg)
Использование: для создания электропроводной основы для OLED. Сущность изобретения заключается в том, что электропроводная основа для OLED содержит: стеклянную подложку из органического или минерального стекла с показателем n1 преломления от 1,3 до 1,6, имеющую первую основную сторону, называемую первой поверхностью; и электрод, поддерживаемый стеклянной подложкой на той же стороне, что и первая поверхность, каковой электрод содержит слой, размещенный в виде сетки, называемой металлической сеткой, каковая сетка выполнена из металла(-ов), имеющего(-их) поверхностное сопротивление менее 20 Ом/квадрат, и имеет толщину е2 по меньшей мере 100 нм, причем сетка сформирована из нитей, причем нити имеют ширину А, меньшую или равную 50 мкм, и разделены межнитевым расстоянием В, меньшим или равным 5000 мкм, причем нити разделены множеством электрически изолирующих неэлектропроводных зон с показателем преломления выше 1,65, на той же стороне, что и первая поверхность (11), основа содержит: электрически изолирующий световыводящий слой под металлической сеткой; и электрически изолирующий слой, частично структурированный по его толщине, причем этот слой имеет заданный состав и показатель n3 преломления от 1,70 до 2,3 и размещен на световыводящем слое, каковой частично структурированный слой сформирован: областью, размещенной наиболее отдаленно от световыводящего слоя, структурированной полостями, содержащими металлическую сетку, причем эта область содержит неэлектропроводные зоны; и еще одной областью, называемой нижней областью, размещенной под металлической сеткой и на световыводящем слое, и тем, что сетка утоплена вглубь от поверхности, называемой верхней поверхностью неэлектропроводных зон, и промежуток Н между верхней поверхностью и поверхностью металлической сетки составляет более 100 нм, причем Н измеряется между серединой поверхности нитей и верхней поверхностью, и тем, что нити вдоль их длины имеют центральную зону между боковыми зонами, которые расположены заподлицо с верхней поверхностью.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1367/13677278-s.jpg)
Изобретение относится к производству гибкого протяженного электролюминесцентного источника света. Способ изготовления гибкого электролюминесцентного источника света включает последовательное нанесение на медную проволоку диэлектрического порошка в полимерном связующем, электролюминесцентного порошка в полимерном связующем и прозрачного электропроводящего полимера, отличающийся тем, что нанесение осуществляют следующим образом: с узла подачи проволоки (УПП) с, по меньшей мере, одной основной катушки подают в моющее устройство медную проволоку, а также в УПП устанавливают, по меньшей мере, одну дополнительную катушку с медной проволокой, при этом УПП оборудуют аппаратом холодной сварки, предназначенным для сварки проволоки в стык, при переходе от основной к дополнительной катушке, образующей, по меньшей мере, одну линию с медной проволокой; пропускают медную проволоку через узел гашения рывком, при этом одной линии с медной проволокой соответствует свой узел гашения рывков; поочередно пропускают непрерывно движущуюся, по меньшей мере, одну медную проволоку через ванны с растворами полимеров с наполнителями по направлению снизу вверх и покрывают соответствующим слоем полимера, на выходе из ванн проволоку пропускают через калибровочную фильеру, которая отсекает часть раствора и формирует на медной проволоке слой полимера заданной толщины; выходящую из ванны и прошедшую калибровочную фильеру медную проволоку с нанесенным слоем полимера заданной толщины подают в вертикальную колонну печей для сушки; на выходе из каждой вертикальной колонны печей проволоку с высушенным полимером охлаждают; после покрытия медной проволоки соответствующими полимерами и сушки полученный гибкий электролюминесцентный источник света (ГЭЛИС) подают в узел проверки диаметра ГЭЛИС и далее в узел протяжки ГЭЛИС, позволяющий протягивать ГЭЛИС с постоянной скоростью, и через узел аккумулирования ГЭЛИС подают в узел приема готового ГЭЛИС для намотки его на бобины.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1363/13639952-s.jpg)
Изобретение относится к новым кремнийорганическим монофункциональным дизамещенным производным бензотиенобитиофена, способу их получения и их применению в электронике.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1363/13637688-s.jpg)
Изобретение может быть использовано для создания стабильных и эффективных источников энергии для современных маломощных сенсоров, датчиков и осветительных панелей.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1362/13626642-s.jpg)
Органический светоизлучающий диод содержит подложку и слой модификации поверхности, расположенный над подложкой и включающий в себя первую пленку по меньшей мере над частью подложки, имеющую первый коэффициент расширения, причем первая пленка содержит наночастицы, и вторую пленку по меньшей мере над частью первой пленки, имеющую второй коэффициент расширения и содержащую выступы и углубления, при этом первый коэффициент расширения больше, чем второй коэффициент расширения, причем первый коэффициент расширения больше 100.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1360/13608259-s.jpg)
Изобретение относится к прозрачному электроду на подложке для ОСИД, включающему в себя последовательно (i) прозрачную подложку из минерального стекла, (ii) рассеивающий слой, образованный из эмали с высоким показателем преломления, содержащей по меньшей мере 30 мас.% Bi2O3, (iii) барьерный слой из по меньшей мере одного диэлектрического оксида металла, выбранного из группы, состоящей из Al2O3, TiO2, ZrO2 и HfO2, осажденный путем АСО, (iv) слой из прозрачного проводящего оксида (ППО).
Изобретение относится к области нанотехнологии, конкретно к способу получения нанокапсул L-метионина. Способ характеризуется тем, что L-метионин добавляют в суспензию каппа-каррагинана в бензоле в присутствии 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 800 об/мин.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1382/13826360-s.jpg)
Изобретение может быть использовано в лакокрасочной промышленности, в производстве строительных материалов, полимеров, бумаги. Гематитовый пигмент характеризуется тем, что сумма значений а* при лаковом тестировании в чистом цветовом тоне и в разбеле составляет от 58,0 до 61,0 единиц CIELAB, размер частиц пигмента составляет от 0,1 до 0,3 мкм, а содержание воды в пигменте 1,0% масс.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1382/13825213-s.jpg)
Изобретение относится к нанотехнологии. При получении пористых люминесцентных структур, содержащих люминофоры, внедренные в фотонный кристалл, сформированный в виде пористых слоев на подложке, сначала формируют одномерный фотонный кристалл с упорядоченным массивом пористых слоев, которые получают химическим или электрохимическим травлением подложки, в качестве которой используют пластину из кремния, SiO2, Si3N4, SiC.
Изобретение относится к нанотехнологиям, в частности к изготовлению микроканальных пластин (МКП), и может быть использовано в разработке приборов оптоэлектронной техники.
Изобретение относится к нанотехнологии, электротехнике, электронике, энергетике и биомедицине и может быть использовано при изготовлении смазочных и абразивных материалов, модификаторов поверхности, а также изолирующих материалов для полупроводников и схемных плат.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1382/13820442-s.jpg)
Изобретение относится к технологии получения ориентированных кристаллов слоистых гидроксисолей на основе гадолиния, которые могут быть использованы в производстве катализаторов, адсорбентов и анионно-обменных материалов, а также для формирования функциональных покрытий при создании различных гетероструктур и приборов для конверсии электромагнитного излучения, сенсоров и многоцветных светоизлучающих диодов (LEDs).
Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения бионанокомпозита селена. Способ получения бионанокомпозита селена, заключающийся в выращивании мицелия гриба-базиодиомицета Canoderma applanatum на водном растворе, содержащем источник углерода, источник азота и диатофенонилселенид, фильтровании полученной в результате выращивания культуральной жидкости, упаривании фильтрата, добавлении этанола к остаточному фильтрату, осаждении селеносодержащего красно-оранжевого осадка биокомпозита, отделении осадка от надосадочной жидкости, промывании отделенного остатка этанолом, растворении осадка в дистиллированной воде или хранении его под слоем этанола, при определенных условиях.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1381/13813020-s.jpg)
Изобретение относится к технологии получения соединений сложных оксидов со структурой граната, солегированных редкоземельными элементами, которые могут быть применены в технологии синтеза оптических керамических материалов лазерного качества при создании активных тел твердотельных лазеров различной геометрии.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1381/13812967-s.jpg)
Изобретение относится к области получения наноструктурированных порошков твердых растворов на основе иттрий-алюминиевого граната, легированных редкоземельными элементами для производства керамики, используемой в качестве активной среды твердотельного лазера, термостойкого высокотемпературного электроизоляционного материала, окон или линз в оптических приборах, оптических элементах в ИК области спектра.
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/1380/13806915-s.jpg)
Изобретение предназначено для химической и металлургической промышленности и может быть использовано при изготовлении подшипников, уплотнений и облицовочных плит.
Использование: для усиления электролюминесценции полупроводников. Сущность изобретения заключается в том, что слой оксида цинка, легированного ионами алюминия в концентрации 1,5-3,5 молярных процента с толщиной от 100 до 200 нм и слои наночастиц с размерами 38-42 нм с максимальной концентрацией 1,25⋅1016 на см3, наночастицы являются наночастицами золота, а их центры находятся на расстоянии 70-120 нм друг от друга с образованием трехмерной решетки. Технический результат: обеспечение возможности усиления электролюминесценции полупроводников, излучающих на длинах волны 590-630 нм.