研究目的
研究聚酰亚胺薄膜在高直流电场下的电致发光强度,并利用威布尔分布分析击穿数据的可靠性。
研究成果
PI薄膜的EL强度在电场超过2.00 MV/cm后逐渐增强,在接近2.80 MV/cm时出现急剧上升,表明存在热电子效应。威布尔分布分析显示高可靠性(寿命和击穿场强的可靠性系数分别为0.92和0.91),中位值分别为164.9分钟和2.76 MV/cm。该方法为工业应用中的材料稳定性和可靠性评估提供了途径。
研究不足
该研究仅限于直流电场和室温条件,未考虑交流电压及其他环境因素。样本量较小(九组),可能影响统计结果的稳健性。所测得的寿命值(164.9分钟)来自加速测试,可能无法代表实际工业应用场景。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用自主设计的实验装置测量直流高电场下的电致发光(EL)强度,运用威布尔分布法进行可靠性统计分析。
2:样品选择与数据来源:
使用3M公司生产的15微米厚聚酰亚胺薄膜,样品裁剪为60×60毫米规格,溅射镀金电极后干燥去除残余电荷。
3:实验设备与材料清单:
设备包括可调直流电源(DWN153-5AC,中国天津)、光电倍增管(R943,日本滨松)、配备涡轮分子泵的真空腔室、黄铜电极及避光舱体;材料包含聚酰亚胺薄膜和电极用金材。
4:实验流程与操作规范:
在直流应力下开展EL实验,电压阶梯式递增,每级电压保持10分钟待稳态后测光强。样品真空夹持于电极间以避免表面放电。
5:数据分析方法:
通过威布尔分布函数计算累积失效概率、寿命及击穿场强,采用Origin 8.0软件进行线性回归与可靠性评估。
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获取完整内容-
Photon counter
R943
Hamamatsu
Measures integral light emission from the electroluminescence experiments.
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DC voltage source
DWN153-5AC
Tianjin
Provides adjustable DC voltage for applying electric fields to the samples.
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Polyimide film
3M Corporation
Used as the dielectric material for testing electroluminescence and breakdown properties.
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Turbo molecular pump
Creates vacuum in the chamber to avoid surface discharges during experiments.
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Software
Origin 8.0
Used for data analysis, including linear regression and reliability calculations.
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