交变电场下XM的电致发光现象

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Tarcadia*, Haberzero*, 掺光所#

*电了神枝大学异物质与混沌物质实验室

#深圳掺杂发光体制造所ShenZhen inJection Luminescent Cooperation, SZJLC





摘要：在近期的技术验证过程中，本团队发现了一种XM的电致发光现象。本论文在此对该现象和其前景进行简单的陈述。
关键词：异物质，电致发光









Abstract: Electroluminescent (EL) on Exotic Matter (XM) is discovered recently by our laboratory in a technique verification procedure. This article will give a brief introduction on the phenomenon and the overview of its future.
Keywords: Exotic Matter, Electroluminescent








简介




电致发光（EL）[1]是物质处于电场或电流中产生的发光现象。传统上该现象根据实现电场的条件可分为弱场与强场两大类，强场器件又存在直流与交流两种电场模式。在异物质（XM）的电致发光现象中，其物理性质兼具了多类EL器件的特征。本次是XM的电致发光现象的首次发现。




XM的电致发光现象





XM薄膜晶体器件的制备由深圳掺杂发光体制造所（ShenZhen inJection Luminescent Cooperation, SZJLC）承担。其使用[数据删除]的方案[2]进行了XM晶体在[数据删除]玻璃基板上的沉积，使用铟锡氧化物电极做为外电极层，实现了XM晶体薄膜器件。


使用8.081kHz标准方波频率信号，通过分频得到126.263Hz及约1Hz范围内的三个信号sf0，sres与senl，其中sres与senl的频率测量下得到的XM电致发光现象的可观测范围的上下的两个取值，sf0信号为XM电致发光现象的本征频率。使用特征频率信号sf0激励XM薄膜晶体，叠加sres与senl信号，可实现带有一定特征的电致发光现象。


表1. 信号频率取值


f0126.263Hz
fres126.756Hz

fenl

127.249Hz




1

激励电场



XM薄膜晶体器件的电致发光激励电场为交变电场，需要由本征电场与起谐电场两部分叠加组成。起谐电场频率为本征电场频率上方约1Hz范围。本征电场与起谐电场场强需达到[数据删除]。由于[数据删除]法结合XM的[数据删除]特性，制得的XM薄膜晶体厚度可达[数据删除]，故而门限驱动电压可被降至约2.3V。该器件的发光过程对激励电场的频率选择性强，故可使用多谐波驱动。



2

发射光谱



XM薄膜晶体器件的电致发光现象随叠加信号与本征信号的频率差呈现出发射光波长的变化。其在fres频率下表现为峰值在470nm的蓝光，在fenl频率下表现为峰值在530nm的绿色光。发射光谱如下图2-1所示。

  



图2-1. XM薄膜晶体电致发光的发射光谱



3

频率非线性特性



XM薄膜晶体器件的混频特性值得注意。在本征电场驱动下，XM薄膜晶体会和本征电场相位锁定，该现象可能是由于[数据删除]的XM电声效应导致的。在本征频率锁定下，XM薄膜晶体器件会和起谐电场形产生非线性作用，产生明显的差频泄露。该差频分量与激励电场作用后会形成周期性的发光明暗变化。在fenl下，该差频分量导致的可视亮度变化周期根据计算可知为0.986Hz，在fres下，其则为0.493Hz。这两项数据与实测一致。




前景展望





XM的EL现象呈现出强场器件的特性，但由于XM的特殊性质，其可在弱场器件水平的驱动条件下实现发光。由于XM薄膜晶体的某些特性，EL作用下其具有特殊的电特征。XM薄膜晶体器件电致发光以及相关电特征的原理将可能是未来此领域的一个主要研究方向。值得注意的是，XM的超低频至低频电场下的电特征研究一直以来是有广泛研究的[3]，本次的新特性肯是该方向的一个突破口。由于XM的特殊性，XM薄膜晶体的EL可能在商用领域空间较小，但对其EL特性的研究可能可以拓展对XM与Shaper的相互作用的解释，以及对Scanner对XM检测制进行更进一步的解释，推动更高效的检测、收集架构的设计与实现。




引用





[1] Henisch H K. Electroluminescence[J]. Reports on Progress in Physics, 1964, 27(1): 369.

[2] [数据删除]

[3] Tarcadia, et al. XM的超低频至低频电磁场特征[J]. XM and CM Journal, 2019.



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