等离子体显示板介质保护层材料表面结构研究
本文关键词:等离子体显示板介质保护层材料表面结构研究,由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】:等离子体显示器(PDP)介质保护层材料性能的改善是提高PDP性能的一个关键因素。MgO薄膜作为PDP的传统介质保护层材料,其结构、特性参数等直接影响到PDP的显示效果以及器件性能和质量。如何改善和提高MgO薄膜的性能受到国内外学者的广泛关注和研究。目前对MgO介质保护层的理论研究主要集中于体结构,关于表面结构的模拟计算很少,但MgO表面结构具有重要的研究价值,因为实际MgO薄膜制备时会出现一定的结晶取向,而不同取向具有不同的能带结构。本文采用第一性原理研究了MgO不同晶面取向表面结构的电子特性,通过计算相应的能带结构、态密度以及电荷分布,从整体上分析各表面的性质以及掺杂、空缺对表面结构的影响。首先,计算了(100)面、(110)面、(111)面和氢化(111)面的电子结构,在分析其能带结构、态密度分布的基础上,利用二次电子发射系数近似公式估算了四种表面的Y值。结果表明,氢化(111)表面有最大的二次电子发射系数,尤其是Xe+轰击表面时仍有二次电子发射。氢化(111)面理论上可作为在高Xe、高气压工作气体下的PDP介质保护层材料优选取向。结合激子概念,计算了(100)面和(110)面的激子光谱,发现考虑电子空穴对作用后的吸收光谱在低能段会出现一些新的吸收峰,所有这些峰值都会伴随激子的作用。其次,研究了MgO各理想表面以及含V色心、F色心的空缺表面电子结构的变化情况。研究结果表明MgO表面可以通过形成F色心在导带和价带之间引入缺陷能级,从而减小电子激发所需能量,提高二次电子发射系数,进而降低采用高Xe工作气体的PDP放电单元的工作电压。论文详细研究了掺CaO、SiO和ZnO对MgO表面电子结构特性和二次电子发射的影响,发现用碱金属材料CaO、SiO或小禁带宽度氧化物ZnO来掺杂MgO表面,均能降低禁带宽度,使高Xe浓度、低工作电压的PDP成为可能。最后,尝试对双层材料结构进行相关的研究。结果表明,双层结构能显著减小禁带宽度,同时双层结构形成的界面对整个体系的应变和能带结构有重要影响,界面处会有较多的电子空穴堆积,电子跃迁更容易,有利于二次电子发射。
【关键词】:MgO介质保护层 表面结构 空缺 掺杂 二次电子发射系数
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN873.94
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 绪论8-14
- 1.1. 等离子体显示8-10
- 1.1.1. 等离子体显示器发展史8
- 1.1.2. 表面放电式ACPDP8-9
- 1.1.3. 等离子体显示的特点9-10
- 1.2. 介质保护层材料10-11
- 1.2.1. 介质保护层作用10-11
- 1.2.2. 介质保护层材料技术要求11
- 1.3. 国内外研究现状11-13
- 1.4. 论文主要结构和目的13-14
- 第二章 理论基础14-22
- 2.1. 密度泛函理论(density function theory,DFT)14-16
- 2.1.1. Hohenberg-Kohn定理(H-K定理)14
- 2.1.2. Kohn-Sham方程14-15
- 2.1.3. 交换关联泛函15
- 2.1.4. 赝势方法15-16
- 2.2. 计算软件简介16
- 2.3. 二次电子发射机制16-20
- 2.4. 激子光谱20-22
- 第三章 理想MgO表面的第一性原理研究22-30
- 3.1. 引言22
- 3.2. 理想MgO表面电子结构计算和分析22-26
- 3.2.1. 计算模型和方法22-24
- 3.2.2. 理想MgO表面的态密度图及分析24-25
- 3.2.3. 二次电子发射系数计算25-26
- 3.3. 激子光谱计算26-29
- 3.3.1. 计算方法26
- 3.3.2. 激子光谱分析26-29
- 3.4. 本章小结29-30
- 第四章 MgO表面空缺研究30-38
- 4.1. 引言30
- 4.2. 表面空缺电子结构计算和分析30-37
- 4.2.1. 模型建立30-32
- 4.2.2. 态密度图及分析32-36
- 4.2.3. 二次电子发射系数计算36-37
- 4.3. 本章小结37-38
- 第五章 MgO表面掺杂研究38-50
- 5.1. 引言38
- 5.2. MgO表面掺Ca研究38-44
- 5.2.1. 模型建立38-40
- 5.2.2. 态密度图及分析40-41
- 5.2.3. 二次电子发射系数计算41-42
- 5.2.4. 放电过程模拟42-44
- 5.3. MgO表面掺Sr、Zn研究44-48
- 5.3.1. 模型建立44-45
- 5.3.2. 态密度图及分析45-46
- 5.3.3. 二次电子发射系数计算46-47
- 5.3.4. 放电过程模拟47-48
- 5.4. 本章小结48-50
- 第六章 双层结构研究50-54
- 6.1. 引言50
- 6.2. 简单双层结构研究50-52
- 6.2.1. 模型建立50-51
- 6.2.2. 态密度图及分析51-52
- 6.3. 本章小结52-54
- 第七章 总结与展望54-58
- 7.1. 总结54-55
- 7.2. 展望55-58
- 致谢58-60
- 参考文献60-64
- 作者简介64
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙亦宁;张景钦;程玉峰;;二次电子发射测试设备[J];真空与低温;1983年04期
2 柳襄怀,邹世昌,屠聿善;离子注入改善二次电子发射特性研究[J];电子学报;1987年01期
3 张自毅,罗乔兴,郭振宇 ,翟应田;一种智能化的二次电子发射参数测试仪[J];云南大学学报(自然科学版);1988年04期
4 高秀敏,蔡春平;微通道板玻璃的二次电子发射系数[J];应用光学;1998年04期
5 龙建飞;罗崇泰;王多书;李晨;;高能原电子下金属曲面二次电子发射的理论研究[J];半导体光电;2010年03期
6 崔万照;杨晶;张娜;;空间金属材料的二次电子发射系数测量研究[J];空间电子技术;2013年02期
7 L.R.Koller;禹芳;;二次电子发射(第一部分)[J];真空电子技术;1963年05期
8 钱恩荣,陈万钧;金刚石二次电子发射特性的研究[J];电子学报;1984年04期
9 童林夙;睢江程;;一个新的测量二次电子发射系数的实验方法[J];真空科学与技术;1984年06期
10 杨春城,火安春;双枪脉冲法测量介质二次电子发射特性[J];云南大学学报(自然科学版);1985年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 常天海;陈名开;梁添;;基于空间材料二次电子发射系数自动测试系统[A];2010’全国半导体器件技术研讨会论文集[C];2010年
2 杨春城;金剑华;;离子在金属及介质表面感生的二次电子发射[A];中国空气动力学学会第十届物理气体动力学专业委员会会议论文集[C];2001年
3 陈益峰;秦晓刚;柳青;汤道坦;郑阔海;李存惠;史亮;杨生胜;;材料二次电子发射特性理论研究[A];第三届空间材料及其应用技术学术交流会论文集[C];2011年
4 刘猛;胡永宏;柯建林;;氘离子轰击下金属氘化物二次电子发射[A];第三届全国核技术与应用学术研讨会会议资料文集[C];2012年
5 武洪臣;王加美;赵青;;等离子体薄膜沉积工艺在微波器件抑制二次电子发射系数中的应用[A];第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会会议摘要集[C];2013年
6 冯娜;杨生胜;陈益峰;;不同带电情况下材料二次电子发射系数的研究[A];中国真空学会2012学术年会论文摘要集[C];2012年
7 汤道坦;柳青;秦晓刚;陈益峰;杨生胜;郑阔海;;玻璃盖片二次电子发射对高压太阳阵功率损耗的影响研究[A];第三届空间材料及其应用技术学术交流会论文集[C];2011年
8 顾智企;章爱民;倪杰;孙伯彦;潘海茵;;MgO膜在大气氛中若干物理性质的变化[A];华东三省一市第三届真空学术交流会论文集[C];2000年
9 田立成;石红;李娟;张天平;;二次电子发射对稳态等离子体推进器加速通道鞘层的影响[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年
10 王金淑;刘伟;杨帆;梁文龙;王亦曼;;稀土-钼/钨基电子发射材料的研究进展[A];中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会论文集(下册)[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 卢其亮;高速离子诱发二次电子发射的模拟研究[D];复旦大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴金成;二次电子发射与固体材料静电起电的理论研究[D];华南理工大学;2013年
2 薛颖莹;氧化镁二次电子发射体测试方法研究[D];浙江大学;2015年
3 覃海娟;霍尔推力器壁面材料二次电子发射模型及鞘层特性研究[D];大连海事大学;2015年
4 彭玲玲;微通道板薄膜打拿极二次电子发射特性研究[D];长春理工大学;2014年
5 戴凯;等离子体显示板介质保护层材料表面结构研究[D];东南大学;2015年
6 张健;二次电子发射与航天器表面充电的研究[D];南京信息工程大学;2012年
7 陈佳林;中低能离子致靶二次电子发射系数研究[D];兰州大学;2014年
8 乔伟男;微通道板打拿极二次电子发射特性研究[D];长春理工大学;2012年
9 陈凤;硅基微通道板结构与增益特性研究[D];深圳大学;2015年
10 步庆杰;MgO二次电子发射特性及薄膜制备技术[D];长春理工大学;2010年
本文关键词:等离子体显示板介质保护层材料表面结构研究,由笔耕文化传播整理发布。
,本文编号:404893
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/404893.html