;

Электролюминесценция

Электролюминесце́нция, люминесценция, возбуждаемая электрическим полем. Наблюдается в газах и твердых телах. При электролюминесценции атомы (или молекулы) вещества переходят в возбужденное состояние при возникновении в нем какой-либо формы электрического разряда. Различают два основных вида электролюминесценции инжекционную и предпробойную.
Редактировать

Инжекционная электролюминесценция

Обнаружена О. В. Лосевым в 1923 при изучении кристаллических детекторов на основе карбида кремния. Лежит в основе принципа действия светодиодов и полупроводниковых лазеров. Наблюдается при включении p-n-перехода в прямом направлении. При приложении внешнего напряжения U, понижающего контактную разность потенциалов, в n-область вводятся (инжектируются) избыточные дырки, а в р-область — электроны, или те и другие вводятся в высокоомный тонкий слой между n- и р-областями, т. е. часть носителей проникает в переход и прилегающие к нему области и рекомбинирует с носителями заряда противоположного знака, испуская при этом кванты света. Рекомбинация может происходить также с участием уровней примеси. При рекомбинации электронов и дырок в этом слое возникает свечение. Цвет свечения при инжекционной электролюминесценции зависит от материала-основы и природы примесей. Широкое распространение получили светодиоды на основе GaP, излучающие в зеленой, желтой и красной областях спектра. Разрабатываются светодиоды на основе ZnSe и GaN, излучающие голубой свет. Получены светодиоды с инжекционной электролюминесценцией на гетероструктурах на основе твердых растворов AlGaInN имеющие свечение в зеленом, синем, фиолетовом и ближнем ультрафиолетовом диапазонах спектра.
Редактировать

Предпробойная электролюминесценция

Впервые была исследована итальянским ученым Ж. Дестрио в 1936. Дестрио наблюдал свечение мелкокристаллического сульфида цинка, активированного медью (ZnS : Cu), размешанного в жидком диэлектрике и помещенного между обкладками конденсатора, к которым было приложено переменное электрическое напряжение. Поэтому предпробойную электролюминесценцию иногда называют эффектом Дестрио. Характерна для порошкообразных люминофоров, введенных в диэлектрик и помещенных между обкладками конденсатора в сильное электрическое поле. Под действием сильного поля развиваются процессы ударной ионизации, приводящей к увеличению концентрации неравновесных носителей заряда. При максимальном напряжении на обкладках конденсатора в люминофоре происходят процессы, близкие к электрическому пробою: на краях частичек люминофора концентрируется сильное электрическое поле, которое ускоряет свободные электроны. Эти электроны могут ионизировать атомы; образовавшиеся дырки захватываются центрами люминесценции, на которых рекомбинируют электроны. Предпробойная электролюминесценция может наблюдаться как в переменном, так и в постоянном электрическом поле. При возбуждении люминесценции переменным электрическим полем не требуется сквозного протекания носителей заряда через люминофор, электролюминесцентная ячейка работает в емкостном режиме. При электролюминесценции порошковых люминофоров цвет свечения определяется материалом основы люминофора, природой и концентрацией вводимых примесей.
Электролюминесценция газов — свечение газового разряда — используется в газоразрядных трубках. Электролюминесценция твердых тел применяется для индикаторных устройств, основой которых служит электролюминесцентный конденсатор или светоизлучающий диод. К таким устройствам относятся знаковые индикаторы, матричные экраны для получения сложных светящихся изображений, мнемосхемы, преобразователи изображений и т. д.
Редактировать

Дополнительная литература

  • Знакосинтезирующая электроника: тонкопленочные электролюминесцентные источники излучения. - Саратов: Изд-во Сарат. гос. акад. права, 1999.
  • Электролюминесцентные источники света. - М.: Энергоатомиздат, 1990.
  • Демьянов В. В. Электролюминесценция кристаллов. - Кемерово: КемГУ, 1988.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика