氧化镁掺杂六硼化镧放电材料研究

摘要

等离子体显示器（PDP，Plasma Display panel），是一种采用气体放电，主动发光的显示技术，相对于其他显示器PDP有许多优点：屏幕薄、重量轻、亮度高、响应速度快、灰度等级高，同时内部结构简单，工艺方便，适合批量生产。但是PDP功耗偏高，在节能环保的今天不利于PDP的发展。所以本文从PDP的保护层出发，改变其原有的保护结构，在原单一MgO保护层上镀上复合薄膜，提高薄膜的二次电子发射系数，降低放电延迟时间，提高PDP的放电效率（提升屏幕亮度）。根据国际上的研究成果，本文采用射频溅射的方法在 AC-PDP前基板上镀上MgO-LaB6复合薄膜。
　　1、通过改变溅射时间和溅射功率来研究射频溅射对 LaB6薄膜的影响。测试发现随着溅射功率的增加LaB6薄膜（100）晶向得到充分的生长，保证了LaB6优秀的放电特性。在延长溅射时间时发现，磁控溅射镀膜时膜的厚度不与时间成正比关系，时间越长薄膜生长越缓慢。另外经由XPS测试得出，腔体内氧含量较少的情况下，LaB6成分不会被改变。
　　2、课题探索了在不同溅射功率和不同 LaB6掺杂比例下薄膜的性能，发现掺杂LaB6质量比为3％的靶材（MgO-LaB6）在100W功率下薄膜的生长较好，透过率也比较理想。从复合薄膜的XPS分析中得出，薄膜中La元素和B元素存在间隙到MgO结构中的可能。
　　3、通过对测试装置的阐述，分析了采用双向脉冲控制电源的原因，同时也提出了电源在测试薄膜放电时存在的一些问题和大致解决方法，从中可以发现电路的设计会影响 AC-PDP的功耗。随后，课题对基片老炼进行了分析研究，得出合理的老炼方法有利于提高薄膜的放电特性。在辉光放电下，基片老炼10h后，基片薄膜表面得到稳固，着火电压降低并得到稳定。
　　4、在不同 Xe气浓度和不同气体压强下测试得出了优化后的工艺参数，溅射功率为100 W，MgO-LaB6靶材中LaB6的质量比为3%，溅射时Ar:O2为80:5（单位sccm）。放电测试数据表明，在10%Xe-Ne，400torr气压下，双层介质层与单一MgO介质保护层对比，着火电压下降了28%左右，维持电压下降了31%左右，放电延迟时间减少了0.5us。对比可知， MgO-LaB6/MgO双层薄膜能有效地提升AC-PDP的放电性能，提高画面响应度。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 PDP的发展历史

1.3 PDP的研发现状

1.4 本论文研究意义

1.5 本论文的主要内容及安排

第二章 AC-PDP工作原理及气体放电理论

2.1 PDP的工作原理

2.2 AC-PDP的气体放电理论

2.3 MgO掺杂LaB6可行性分析

2.4 本章小结

第三章 MgO掺杂LaB6复合薄膜

3.1 薄膜技术应用

3.2 薄膜形成的基本原理

3.3 射频溅射LaB6薄膜分析

3.4 MgO掺杂LaB6复合薄膜分析

3.5 MgO掺杂LaB6复合薄膜成分分析

3.6电子束蒸发镀膜

3.7 本章总结

第四章 MgO掺杂LaB6放电性能测试

4.1 测试装置

4.2老炼对测试的影响

4.3 掺杂LaB6不同比例下薄膜放电性能测试

4.4 不同氙气浓度对薄膜放电性能的影响

4.5 溅射功率对薄膜放电性能的影响

4.6 溅射气体比例的改变对薄膜放电性能的影响

4.7 MgO掺杂LaB6对放电延时的影响

4.8本章总结

第五章 结论与展望

5.1 总结

5.2 实验中的不足和展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果