Введение к работе
Актуальность проблемы. Тонкопленочные электролюминесцентные индикаторные устройства в настоящее время являются одними из наиболее перспективных для создания микроэлектронных средств отображения информации, особенно для специальной техники. К их достоинствам относятся: полностью твердотельная конструкция, высокая яркость, надежность, температурная стабильность, быстродействие, большой угол обзора, радиационная стойкость и др.
К настоящему времени достигнуты значительные успехи в разработке и производстве индикаторов на основе тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов: определены физические основы работы этих приборов, материалы с требуемыми свойствами, разработаны конструкции и технологии получения элементов и устройств, методы контроля параметров материалов и источников излучения.
Вместе с тем остаются недостаточно исследованными вопросы расчета основных функциональных характеристик приборов и автоматизации проектирования индикаторных элементов и устройств.
Цель и задачи исследований. Целью данной диссертационной работы является исследование зависимости электрических и светотехнических характеристик тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов от конструктивно-технологических факторов и разработка алгоритмов и программ для автоматизации проектирования индикаторных элементов и устройств.
Для достижения этой цели в ходе выполнения диссертационной работы поставлены и решены следующие задачи.
Теоретический анализ и расчет зависимости электрических характеристик тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов от конструктивно-технологических параметров многослойных структур.
Теоретический анализ и расчет зависимости светотехнических характеристик тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов от конструктивно-технологических параметров многослойных структур.
Разработка методики и алгоритма анализа функциональных характеристик тонко пленочных электролюминесцентных конденсаторов.
Разработка методики и алгоритма синтеза функциональных характеристик тонко пленочных электролюминесцентных конденсаторов.
Разработка программного обеспечения для автоматизации проектирования тонкопленочных электролюминесцентных индикаторных элементов и устройств.
Основные положения, выносимые на защиту. Проведенные теоретические исследования характеристик тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов позволили вынести на защиту следующие основные положения.
Аналитические зависимости основных электрических и светотехнических характеристик тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов от параметров и толщин пленок люминесцентных и диэлектрических материалов и условий возбуждения, позволяют производить анализ и проектирование индикаторных элементов и устройств.
Схемы проектирования ТПЭЛИ и требования к информационному обеспечению САПР для создания алгоритма позволяют осуществить решение задач анализа характеристик элементов ТПЭЛИ и синтеза параметров элементов ТПЭЛИ.
Алгоритм анализа характеристик элементов ТПЭЛИ, реализованный в программное обеспечение позволяет производить автоматизированный расчёт электрических и светотехнических характеристик.
Алгоритм синтеза параметров элементов ТПЭЛИ, реализованный в программное обеспечение позволяет производить автоматизированный расчёт толщин слоев ТПЭЛИ.
Научная новизна. Впервые детально исследованы процессы автоматизации проектирования тонкопленочных электролюминесцентных индикаторных устройств. При этом получены следующие новые научные результаты.
На основе исследования математического аппарата для расчёта характеристик и параметров тонкоплёночных электролюминесцентных индикаторов предложены методы анализа и синтеза элементов тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов.
Впервые проведены исследования процессов проектирования для формализации задач в целях автоматизации проектирования тонкоплёночных электролюминесцентных индикаторов.
Разработаны алгоритмы автоматизации проектирования, позволяющие решить задачи анализа характеристик и синтеза параметров элементов тонкоплёночных электролюминесцентных индикаторов.
Впервые реализовано программное обеспечение, позволяющее осуществлять автоматизацию процессов проектирования тонкоплёночных электролюминесцентных индикаторов.
Практическая значимость диссертационной работы заключается в следующем:
1. Разработанные схемы и этапы проектирования тонкоплёночных
электролюминесцентных индикаторов могут быть использованы для разра
ботки конструкций и режимов работы приборов в лабораториях и конструк
торских бюро, занимающихся проектированием и исследованием электро
люминесцентных источников излучения.
Полученные методики анализа характеристик и синтеза параметров элементов тонкоплёночных электролюминесцентных индикаторных устройств, применимы для расчета значений функциональных параметров, характеризующих свойства тонкопленочных электролюминесцентных элементов и индикаторных приборов.
Разработанные алгоритмы автоматизации проектирования и реализованная на их основе программа обеспечивают требуемые значения параметров индикаторных устройств.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается адекватностью используемых математических моделей, корректностью упрощающих допущений, близостью расчетных данных с результатами экспериментальных исследований.
Личный вклад. В диссертации изложены результаты работ, которые выполнены соискателем лично под научным руководством профессора Са-мохвалова М.К.. Автор разрабатывал методики исследований, проводил теоретические расчеты и эксперименты, осуществлял обработку, анализ и обобщение получаемых результатов.
Апробаиия работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на 4-й и 5-й Всероссийской научно-практической конференции (с участием стран СНГ) (Ульяновск, 2004, 2007 гг.), на семинаре, проводимом в рамках Федеральной целевой программы «Интеграция науки и высшего образования России на 2002-2006 годы» - «Актуальные проблемы фи-
6 зической и функциональной электроники». (Ульяновск, 2004), 9-й Международной конференции «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» (Ульяновск, 2007), а также на ежегодных научно-технических конференциях УлГТУ в 2004-2007 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, из них 1 статья в журнале, входящем в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий.
Структура и объем диссертации. . Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и списка используемых источников. Она изложена на 150 листах, содержит 20 рисунков и 2 таблицы. Библиографический список содержит 70 наименований.
