УДК 535.37
ГОРОХ Г.Г., ЛАБУНОВ В.А., КОШИН Ю.А.
показана на рис 2. Тонкий алюминиевый слой, оставшийся после

анодирования, являлся в данной структуре катодом. Спектры излучения
ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ
люминесценции были записаны на флуориметре SFL-1211A. Спектры
НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО АНОДНОГО ОКСИДА
отражения и поглощения измерялись адсорбционным спектрофотометром
АЛЮМИНИЯ И ОРГАНИЧЕСКОГО ЛЮМИНОФОРА
Cary 500 Scan UV-VIS-NIR, измерение относительной интенсивности

проводили с использованием обычного фотомультиплиера и стандартного
Белорусский государственный университет информатики
цифрового вольтметра. Все измерения проводились при комнатной
и радиоэлектроники (БГУИР), 220013, Беларусь, г. Минск,
температуре.
ул. П. Бровки 6, тел.: (+375) 17 239-80-47, факс: (+375) 17 231-09-14,
Органические молекулы нафталимида после испарения растворителя
e-mail: gorokh@bsuir.unibel.by
осели на стенках цилиндрических пор АОА. В данном случае они могли

быть физически адсорбированы или химическим путем встроены в
Пленки анодного оксида алюминия (АОА) являются перспективным
молекулярную структуру. Одна из основных проблем органических
материалом для наноэлектроники и оптоэлектроники, благодаря
люминофоров в пленочном (твердом) состоянии - это низкий квантовый
уникальной
ячеисто-пористой
структуре,
представляющей
собой
выход люминесценции, хотя в растворе они люминесцируют достаточно
скопление плотноупакованных гексагональных оксидных ячеек с
интенсивно. Причина заключается в концентрационном гашении
расположенными посередине цилиндрическими порами [1]. Регулируемый
люминесценции. Однако концентрация молекул люминофора в пористой
в широких пределах показатель преломления, оптическая прозрачность,
матрице достигает больших значений без значительного тушения
собственная люминесценция, технологичность, низкая себестоимость, а
люминесценции, поскольку адсорбирующая поверхность внутри поры
также широкий диапазон изменения возможной пористости, диаметров и
велика. В процессе работы была изучена фотолюминесценция пленок
глубины цилиндрических пор делают этот материал перспективным для
АОА-1-АОА-3 легированных нафталимидом. Фотолюминесценция пленки
внедрения в него веществ, обладающих собственными люминесцентными
АОА-2 почти в 2,5 раза выше по интенсивности, чем пленки АОА-1. Тогда
свойствами, в частности, люминесцирующих органических соединений [2].
как интенсивность для АОА-2 и АОА-3 -сравнима. Эта разница, по-
В настоящей работе представлены результаты исследований
видимому, связана с неодинаковой пористостью образцов. Измеренная с
люминесцентных свойств тонкопленочных структур, созданных на основе
помощью электронного микроскопа пористость образцов составила 8,5, 25
пористого анодного оксида алюминия с внедренным в поры органическим
и 25% для АОА-1, АОА-2 и АОА-3 соответственно. Таким образом,
люминофором.
изучение фотолюминесценции может быть применено для определения
Пленки АОА получали электрохимическим анодированием слоев
относительной пористости.
алюминия 99,99% в 0,4М водном растворе винной кислоты при постоянной
Порог управляющего напряжения в структуре с АОА-3 составил
плотности тока 6 мА/см2 при 20С. Толщина сформированной оксидной
16 В.
Это
значение
значительно
выше,
чем
в
обычных
пленки составляла 3 мкм, средний диаметр пор - около 150 нм, а толщина
электролюминесцентных приборах, но ниже, чем в АОА-1 и АОА-2.
барьерного слоя - 270нм. Такие образцы обозначались как АОА-1. Пленки
Основную роль на величину управляющего напряжения оказывает
с увеличенным размером пор, полученные путем травления оксида в 2М
толщина барьерного оксидного слоя. Кроме этого определенную роль
растворе H2SO4 при температуре 323К в течение 6 часов, обозначили как
играет состояние алюминиевой поверхности, находящейся под дырками в
АОА-2. В них средний диаметр пор был равен 300 нм, а объемная
барьерном оксидном слое. Возможно, эта поверхность становится более
пористость оксида - около 25% при толщине барьерного слоя в 200нм.
гомогенной после частичного растворения барьерного слоя. Необходимо
Третий тип оксида с частично растворенным барьерным оксидным слоем
отметить также, что значение порога чувствительно к условиям
[3]обозначили как АОА-3. В качестве органического люминофора для
формирования ячейки. С другой стороны наблюдаемая разность в пороге
заполнения пор использовали нафталимид [4].
напряжения может также объясняться влиянием лавинообразного
Электролюминесцентные ячейки формировали путем прессования
увеличения числа электронов в порах, которые более эффективно
заполненных пленок пористого АОА и стеклянной основы с ИТО слоями
возбуждают молекулы органического люминофора в длинных порах [5].
(50 W/) друг к другу в специальной тефлоновой камере. Эта структура
Электролюминесцентная
ячейка
подобной
конструкции
работает

наподобие микроканального катода.
Спектры электролюминесценции почти полностью совпадает со
спектрами фотолюминесценции, как это видно из рис. 2. Небольшое
отличие на коротких волнах отличающее спектры, очевидно, связано с
дополнительным излучением, возбуждаемым F-центрами из оксидного
слоя. Другие органические люминофоры или их композиции могут быть
аналогичным образом внедрены в такую матрицу для получения
разноцветного или белого свечения. Некоторые из них могут быть даже
химически связанными со свободными радикалами в порах. Основной
проблемой в предложенной электролюминесцентной ячейке является
определение оптимальных соотношений размеров геометрической
структуры АОА и количества внедряемого люминофора для получения
наилучших электролюминесцентных характеристик.

1,0
)
u. 0,8
ity (a. 0,6
ntens
e I 0,4
cenc 0,2
2
1
ines
0,0
Lum
440
480
520
560
600
640
680
Wavelength (nm)


Рис. 1. Структура
Рис. 2. Спектры фото- (1) и
электролюминесцентной ячейки
электролюминесценции (2)
нафталимида в пористом оксиде
алюминия

1. Surganov V.F., Gorokh G.G. Array of niobium nanotips formed in porous
anodic alumina matrix// SPIE, -2000. -V.4019. -P.526-530.
2. V. Surganov, A. Mozalev, A. Kukhto, V. Gruzinskii, Luminescent
Properties of Porous Anodic Alumina Films Doped with Organic Dyes;
Abstr. of the XII Int. Conf. on Solid State Crystals Materials Science and
Applications, October 7-11, 1996, Zakopane, Poland, P.D-11
3. G.G. Gorokh, V.F. Surganov, A.V. Surganov, in: Abstracts of the Int. Conf.
"Solid State Chemistry 2000", (Prague, 2000) p.169.
4. A.V. Kukhta, E.E. Kolesnik, M.I. Taoubi, D.A. Drozdova, N.R.
Prokopchuk, Synth. Met. 119 (2001) 129.
5. A.V. Kukhta, J. Appl. Spectrosc. 65 (1998) 722.