Selected Analytical Tools Yield a Better Insight into Electroluminescent Thin Films)

Abstract

Electroluminescent thin film displays are technologically demanding devices. Analytical tools like transmission electron microscopy, mass spectrometry, and electron microanalysis are applied to reveal the microstructure of such films and trace the possible reasons for failures occurring during operation. Optical or electro-optical properties of the light emitting ZnS:Mn films like the intensity of photo- or cathodo-luminescence, the threshold dependence on film thickness, or the electroluminescence efficiency can be directly related to microstructure, whereas the results of annealing treatments together with the observed symmetries and asymmetries in the field-directional dependences of carrier multiplication and light emission are not uniquely related to microstructure. Failure analysis shows that it is important to have a partial pressure of water vapor as low as possible in the deposition chamber and that sodium can be related to the occurrence of microbreakdowns. Elektrolumineszenz-Dünnschichtdisplays sind [technologisch anspruchsvolle] Bauelemente. Zur Untersuchung der Mikrostruktur dieser Filme werden analytische Methoden wie Transmissions-elektronenmikroskopie, Massenspektrometrie und Elektronenmikroanalyse eingesetzt und die möglichen Gründe für Ausfälle unter Belastung aufgespürt. Optische oder elektrooptische Eigen-schaften der lichtemittierenden ZnS:Mn-Schichten, wie Intensität der Photo- oder Kathodo-lumineszenz, die Abhängigkeit der Schwellspannung von der Schichtdicke oder die Elektrolu-mineszenzausbeute können direkt mit der Mikrostruktur verknüpft werden, während die Ergebnisse der Temperungsbehandlungen zusammen mit den beobachteten Symmetrien und Asymmetrien in den Feldrichtungsabhängigkeiten der Trägermultiplikation und Lichtemission nicht eindeutig mit der Mikrostruktur verknüpft sind. Die Fehleranalyse zeigt, daß der Wasserdampf-partialdruck in der Aufdampfkammer so niedrig wie möglich gehalten werden muß und daß Natrium mit dern Auftreten von Mikrodurchbrüchen verknüpft ist.