전계 발광 방사선. p-n 접합 주입의 물리학
전기장에 의해 여기된 발광
생기
설명
전기발광은 전기장에 의해 여기된 발광입니다. 기체와 고체에서 관찰됩니다. 전계발광을 사용하면 물질의 원자(분자)가 어떤 형태의 방전이 발생하여 여기 상태가 됩니다. 고체의 다양한 유형의 전계발광 중에서 주입 및 분해 전 전계발광이 가장 중요합니다. 주입 전계 발광은 순방향으로 포함된 일정한 전기장에서 SiC 또는 GaP와 같은 일부 반도체에서 pn 접합의 특성입니다. 여분의 정공은 n 영역에 주입되고 전자는 p 영역(또는 p 영역과 n 영역 사이의 얇은 층)에 주입됩니다. 발광은 p-n 층에서 전자와 정공의 재결합으로 인해 발생합니다.
고장 전 전계발광은 예를 들어 Cu, Al 등에 의해 활성화된 분말 ZnS에서 관찰되며 오디오 주파수의 교류 전압이 적용되는 커패시터 플레이트 사이의 유전체에 배치됩니다. 커패시터 플레이트의 최대 전압에서 인광체에서 전기적 파괴에 가까운 프로세스가 발생합니다. 인광체 입자의 가장자리에 강한 전기장이 집중되어 자유 전자를 가속합니다. 이 전자는 원자를 이온화할 수 있습니다. 형성된 정공은 전계 방향이 바뀔 때 전자가 재결합하는 발광 중심에 의해 포착됩니다.
타이밍
개시 시간(log to -3 to -1);
수명(-1에서 9까지의 log tc);
분해 시간(log td -6 ~ -3);
최적 개발 시간(log tk 0~6).
도표:
효과의 기술적 실현
옵션 1:
실제로는 전압을 확인하기 위해 메인 소켓에 삽입되는 일반 메인 스크루드라이버 프로브입니다.
가스 표시기의 전계발광
쌀. 하나
명칭:
3 - 임의의 형상의 형광관;
옵션 2: p-n 전계발광 반도체에서의 솔리드 스테이트 구현
정말 - 현대 전자 가전 제품에 포함된 표시등에 사용되는 표준 LED입니다.
전계 발광의 p-n 접합에서의 고체 구현
쌀. 2
명칭:
3 - p-n 전환;
4 - 발광 방사선의 플럭스;
U - 가변 EMF 전압.
효과 적용
통과된 전류 또는 인가된 전기장의 영향으로 원자(또는 분자)가 여기 상태로 들어가는 반도체 물질 및 결정 형광체에서 관찰됩니다.
기구
전기발광은 반도체에서 전자와 정공의 복사 재결합의 결과입니다. 들뜬 전자는 광자의 형태로 에너지를 포기합니다. 재결합 전에 전자와 정공은 p-n 접합을 형성하기 위해 물질을 활성화하거나(LED와 같은 반도체 전자발광 조명기에서) 또는 고에너지 전자에 의한 여기(후자는 강한 전기장에 의해 가속됨)에 의해 분리됩니다. 전계 발광 패널의 결정 형광체.
전계 발광 재료
일반적으로 전기발광 패널은 유기 또는 무기 물질의 박막 형태로 생산됩니다. 크리스탈 형광체를 사용하는 경우 글로우의 색상은 불순물인 활성제에 의해 결정됩니다. 구조적으로 전계 발광 패널은 플랫 커패시터입니다. 전자발광 패널은 충분히 높은 전압 공급(60 - 600볼트)이 필요합니다. 이를 위해 일반적으로 전계 발광 백라이트가있는 장치에 전압 변환기가 내장되어 있습니다.
박막 전계발광 재료의 예:
- 구리 또는 은으로 활성화된 분말형 황화아연(청록색 빛);
- 망간으로 활성화된 황화아연 - 황색-주황색 빛;
- 반도체 III-V InP, GaAs, GaN(LED).
신청
전계발광 조명기(패널, 전선 등)는 소비자 가전 및 조명 공학, 특히 액정 디스플레이 조명, 기기 저울 및 필름 키보드 조명, 건물 및 조경 장식 등에 널리 사용됩니다.
전계발광 그래픽 및 문자 합성 디스플레이는 군사 및 산업 분야용으로 생산됩니다. 이러한 디스플레이는 높은 이미지 품질과 온도 조건에 대한 상대적으로 낮은 민감도를 특징으로 합니다.
기사 "Electroluminescence"에 대한 리뷰 쓰기
문학
- Gershun A.L.,.// Brockhaus 및 Efron의 백과 사전: 86권(82권 및 추가 4권). - 세인트 피터스 버그. , 1890-1907.
연결
- (사용할 수 없는 링크 - 이야기 , 복사)
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Electroluminescence를 특징짓는 발췌문
-Eh bien, nous sommes tristes, [뭐야, 우리가 슬퍼?] -피에르의 손을 만지며 말했다. – Vous aurai je fait de la peine? Non, vrai, avez vous quelque는 contre moi를 선택했습니다. – Peut etre rapport a la 상황? [내가 당신을 화나게 했을까요? 아니, 정말 나한테 반한 거 없어? 위치 때문일까요?]Pierre는 대답하지 않았지만 프랑스 인의 눈을 다정하게 바라 보았습니다. 이 참여의 표현은 그를 기쁘게 했다.
-Parole d "honneur, sans parler de ce que je vous dois, j"ai de l "amitie pour vous. Puis je faire quelque는 pour vous? Disposez de moi. C"est a la vie et a la mort. C "est la main sur le c?ur que je vous le dis, [솔직히 내가 당신에게 빚진 것은 말할 것도 없고, 나는 당신에 대한 우정을 느낍니다. 당신을 위해 내가 할 수 있는 일이 있습니까? 저를 가지세요. , 가슴에 손을 얹고 이렇게 말씀드립니다.] 그는 가슴을 치며 말했다.
피에르가 말했다. 기장은 대피소가 독일어로 어떻게 부르는지 배웠을 때 보았던 것처럼 피에르를 열심히 바라보았고 그의 얼굴은 갑자기 밝아졌습니다.
- 아! dans ce cas je bois a notre amitie! [아, 그렇다면 우정을 위해 술을 마신다!] - 와인 두 잔을 따르며 유쾌하게 외쳤다. Pierre는 쏟아진 유리를 가져다가 마셨습니다. Rambal은 그의 술을 마시고 다시 Pierre와 악수를 나누고 신중하게 우울한 자세로 테이블에 팔꿈치를 기대었습니다.
"Oui, mon cher ami, voila les caprices de la fortune"이라고 그는 말을 시작했다. - Qui m "aurait dit que je serai soldat et capitaine de dragons au service de Bonaparte, comme nous l" appellions jadis. Et cependant me voila a Moscou avec lui. Il faut vous dire, mon cher "그는 긴 이야기를 할 남자의 슬프고 측정 된 목소리로 계속했습니다. "que notre nom est l "un des plus anciens de la France. [예, 친구, 여기 운명의 수레바퀴입니다. 누가 내가 예전에 보나파르트라고 불렀던 것처럼 보나파르트를 섬기는 군인이자 기병대의 대장이 되었으면 좋겠다고 했습니다. 하지만 저는 여기 그와 함께 모스크바에 있습니다. .. 우리 이름은 프랑스에서 가장 오래된 이름 중 하나입니다.]
그리고 프랑스 인의 쉽고 순진한 솔직함으로 선장은 Pierre에게 그의 조상, 어린 시절, 청소년기 및 성인기, 모든 관련 재산, 가족 관계에 대한 이야기를 들려주었습니다. “Ma pauvre mere [“나의 불쌍한 어머니.”]는 물론 이 이야기에서 중요한 역할을 했습니다.
- Mais tout ca ce n "est que la mise en scene de la vie, le fond c" est l "amour? L" amour! N "est ce pas, monsieur; Pierre?" 그가 밝은 표정으로 말했다. "Encore un verre. [하지만 이 모든 것은 인생에 대한 소개일 뿐이고, 그 본질은 사랑입니다. 사랑! 그렇지 않나요, Monsieur Pierre? 또 다른 유리.]
Pierre는 다시 술을 마시고 자신에게 세 번째를 부었습니다.
- 오! 레 팜므, 레 팜므! [영형! 여자, 여자!] -기름진 눈으로 피에르를 바라보는 선장은 사랑과 그의 연애에 대해 이야기하기 시작했습니다. 자기 만족하고 아름다운 장교의 얼굴과 그가 여성에 대해 이야기하는 열광적 인 애니메이션을보고 믿기 쉬운 많은 것들이있었습니다. 람발의 모든 사랑 이야기는 프랑스인들이 사랑의 특별한 매력과 시를 보는 불쾌한 성격을 가지고 있다는 사실에도 불구하고, 선장은 자신만이 사랑의 모든 매력을 경험하고 알고 있다는 진지한 확신을 가지고 자신의 이야기를 전했습니다. 너무 유혹적이어서 Pierre는 호기심을 가지고 들었습니다.
우크라이나 고등교육부
우크라이나 국립 기술 대학
"키예프 폴리테크닉 인스티튜트"
주제에 대한 초록:
발광
전계발광
완성자: 2학년
PSF PM-91 밀로코스티 A. A.
확인자: Nikitin A.K.
계획:
1. 소개__________________________________3
2. 발광 현상의 분류 _______4
3. 발광의 종류 ____________________________5
4. 발광의 물리적 특성___7
5. 발광 동력학 ____________________7
6. 발광 물질 __________________ 9
7. 연구 방법 ____________________________________11
8. 형광체________________________________11
9. 사용 문헌 목록 __________14
소개
발광 - 주어진 온도에서 신체의 열 복사를 초과하고 광파의 기간을 상당히 초과하는 지속 시간을 갖는 방사선. 이 정의의 첫 번째 부분은 E. Wiedomann에 의해 제안되었으며 발광과 평형 열복사를 분리합니다. 두 번째 부분(지속 시간 표시)은 S. I. Vavilov가 발광을 다른 2차 발광 현상(빛의 반사 및 산란, 유도 방출, 하전 입자의 제동 방출)과 분리하기 위해 도입했습니다.
따라서 발광이 발생하려면 온도에 해당하는 주어진 신체의 평형 내부 에너지와 다른 일부 에너지 원이 필요합니다. 고정 발광을 유지하려면 이 소스가 외부에 있어야 합니다. 비정지 발광은 예비 여기(발광 붕괴) 후 신체가 평형 상태로 전환하는 동안 발생할 수 있습니다. 정의 자체에서 다음과 같이 발광의 개념은 개별 방사 원자 또는 분자가 아니라 집합체 인 몸체를 나타냅니다. 분자의 여기와 빛의 방출이라는 기본적인 행위는 열 복사와 발광의 경우에 동일할 수 있습니다. 그 차이는 특정 에너지 전이의 상대적인 수에만 있습니다. 또한 발광의 정의에서 이 개념은 특정 온도를 가진 물체에만 적용할 수 있습니다. 열평형에서 크게 벗어나는 경우 열평형이나 발광을 말하는 것은 말이 되지 않습니다.
지속 시간의 표시는 실질적으로 매우 중요하며 발광을 다른 비평형 과정과 구별할 수 있게 합니다. 특히 그는 Vavilov-Cherenkov 현상 발견의 역사에서 중요한 역할을 하여 관찰된 빛이 발광에 기인할 수 없음을 확립할 수 있게 했습니다. Vavilov 기준의 이론적 입증 문제는 B.I. Stepanov 및 B. A. Afanasyevich. 그들에 따르면, 2차 발광의 분류는 발광을 여기시키는 에너지의 흡수와 2차 발광의 방출 사이의 중간 과정(예를 들어, 전자 준위 사이의 전이, 진동 에너지의 변화 등)의 유무이다. 매우 중요합니다. 이러한 중간 과정은 발광의 특징입니다(특히, 발광의 비광학 여기 중에 발생).
발광 현상의 분류
여기 유형에 따라 전리발광, 광발광, 음극발광, 방사선발광, X선발광, 전계발광, 광발광, 화학발광, 트리볼루미네슨스가 있다. 발광하는 시간에 따라 형광(단광)과 인광(장광)으로 구분된다. 이제 이러한 개념은 조건부 및 질적 의미만을 유지했습니다. 그 사이에 경계를 표시하는 것이 불가능하기 때문입니다. 때때로 형광은 자발 발광으로 이해되고 인광은 자극 발광으로 이해됩니다(아래 참조).
기본 과정의 메커니즘 특성에 기반한 발광 현상의 가장 합리적인 분류는 자발적, 강제 및 재결합 발광 과정을 구별 한 Vavilov에 의해 처음 제안되었습니다. 그 후, 저항성 발광도 분리되었습니다.
발광의 종류
1) 공명 발광(더 일반적으로 공명 형광이라고 함 ) 원자 증기(수은, 나트륨 등)에서 일부 간단한 분자와 때로는 더 복잡한 시스템에서 관찰됩니다. 방출은 자발적이며 들뜬 빛의 에너지를 흡수하여 달성되는 동일한 에너지 수준에서 발생합니다. 증기 밀도가 증가함에 따라 공명 발광은 공명 산란으로 변환됩니다.
모든 경우에 이러한 유형의 발광은 발광과 관련이 없어야 하며 공명 산란이라고 해야 합니다.
2) 자발적인 발광복사가 발생하는 에너지 수준으로의 전이(복사 또는 더 일반적으로 비복사)를 포함합니다. 이러한 유형의 발광은 증기 및 용액의 복잡한 분자와 고체의 불순물 중심에 일반적입니다. 특수한 경우는 엑시톤 상태로부터의 전이로 인한 발광으로 표현됩니다.
3) 준안정또는 자극 발광예를 들어 에너지 흡수 후 발생하는 준안정 수준으로의 전이와 진동 에너지(신체의 내부 에너지로 인한) 또는 추가 광 양자의 전달의 결과로 방사선 준위로의 후속 전이가 특징입니다. , 적외선. 이러한 유형의 발광의 예는 유기 분자의 낮은 삼중항 수준이 준안정적인 유기 물질의 인광입니다. 동시에, 많은 경우에 발광 지속 시간의 두 밴드가 관찰됩니다: 자발적 전이 T-S 0에 해당하는 장파장(느린 형광 또는 β-밴드) 및 단파장, 형광과 스펙트럼에서 일치 강제 전이 T-S 1에 해당한 다음 자발적 전이 s 1 -s 0(인광 또는 α-대역).
4) 재조합 발광여기 에너지의 흡수에 의해 분리된 입자의 재결합의 결과로 발생합니다. 기체에서는 라디칼이나 이온의 재결합이 일어나 분자가 들뜬 상태가 됩니다. 바닥 상태로의 후속 전환에는 발광이 동반될 수 있습니다. 고체 결정체에서 재결합 발광은 일부 에너지원의 작용 하에서 비평형 전하 운반체(전자 또는 정공)의 출현으로 발생합니다. "영역-영역" 전이 동안의 재조합 발광과 결함 또는 불순물 센터(소위. 발광 센터). 모든 경우에, 발광 프로세스는 열적 또는 광학적 수단에 의한 후속 릴리스와 함께 트랩에 캐리어를 포획하는 것을 포함할 수 있습니다. 즉, 준안정 발광의 기본 프로세스 특성을 포함합니다. 발광 중심의 경우, 재결합은 정공을 중심의 바닥 수준까지 포획하고 전자를 여기 수준까지 포획하는 것으로 구성됩니다. 방사는 중심이 여기 상태에서 기저 상태로 전이되면서 발생합니다. 재결합 발광은 결정 형광체와 게르마늄 및 실리콘과 같은 일반적인 반도체에서 관찰됩니다. 발광으로 이어지는 기본 과정의 메커니즘에 관계없이 최종적인 경우 복사는 한 에너지 상태에서 다른 에너지 상태로 자발적으로 전환하는 동안 발생합니다. 이 전환이 허용되면 쌍극자 복사가 발생합니다. 금지된 천이의 경우 복사는 전기 및 자기 쌍극자, 전기 사중극자 등에 해당할 수 있습니다.
발광의 물리적 특성
다른 복사와 마찬가지로 발광은 스펙트럼(복사 플럭스의 스펙트럼 밀도)과 편광 상태로 특징지어집니다. 발광 스펙트럼과 그에 영향을 미치는 요인에 대한 연구는 분광학의 일부입니다.
이러한 일반적인 특성과 함께 발광에 대한 특정 특성이 있습니다. 발광 강도 자체는 거의 관심 대상이 아닙니다. 대신 흡수 에너지에 대한 복사 에너지의 비율 값이 도입됩니다. 발광 출력. 대부분의 경우 출력은 정지 상태에서 방사 전력과 흡수 전력의 비율로 정의됩니다. 광발광의 경우 양자 수율의 개념을 도입하여 수율 스펙트럼, 즉 여기광의 주파수에 대한 출력의 의존성 및 편광 스펙트럼, 여기광의 주파수에 대한 편광 정도의 의존성. 또한, 발광의 편광은 기본 발광 및 흡수 시스템의 배향 및 다극 특성과 관련된 형태인 편광 다이어그램으로 특징지어집니다.
발광 동역학, 특히 여기를 켠 후의 상승 곡선과 꺼진 후의 발광 감쇠 곡선의 모양과 온도, 여기 소스의 강도 등 다양한 요인에 대한 동역학의 의존성이 중요합니다. 발광 특성. 발광의 동역학은 그것에 의해 고유하게 결정되지는 않지만 기본 프로세스의 유형에 크게 의존합니다. 1에 가까운 양자 수율을 갖는 자발 발광의 감쇠는 지수 법칙에 따라 항상 발생합니다. I(t)=I0exp(-l/τ) 확률의 역수 단위 시간당 자발적 전환. 그러나 발광 양자 수율이 1 미만인 경우, 즉 발광이 부분적으로 소광되면 소광 확률 Q가 일정한 가장 간단한 경우에만 지수 감쇠 법칙이 보존됩니다. 이 경우 τ=1/(A+Q)이고 양자 수율은 η=A/(A+Q)이며, 여기서 Q는 비복사 전이의 확률입니다. 그러나 Q는 종종 주어진 분자의 여기 순간부터 경과된 시간에 의존하며, 그러면 발광 붕괴 법칙이 더욱 복잡해집니다. 하나의 준안정 수준의 경우 자극된 발광의 동역학은 두 지수의 합으로 결정됩니다.
발광은 상대적으로 차가운 상태에서 특정 물질에 의한 빛의 방출입니다. 예를 들어 백열체의 복사 또는 전류로 가열되는 석탄, 용융 철 및 와이어와 다릅니다. 발광 방출이 관찰됩니다:
- 네온 및 형광등, 텔레비전, 레이더 및 투시경 스크린;
- 반딧불의 루미놀 또는 루시페린과 같은 유기 물질;
- 옥외 광고에 사용되는 일부 안료;
- 번개와 오로라.
이 모든 현상에서 발광은 상온 이상으로 물질을 가열한 결과가 아니므로 차가운 빛이라고 합니다. 발광 물질의 실용적인 가치는 눈에 보이지 않는 형태의 에너지를
소스 및 프로세스
발광 현상은 예를 들어 자외선 또는 X선 방사원, 전자빔, 화학 반응 등으로부터 물질에 의한 에너지 흡수의 결과로 발생합니다. 이것은 물질의 원자를 여기 상태로 만듭니다. . 불안정하기 때문에 재료는 원래 상태로 돌아가고 흡수된 에너지는 빛 및/또는 열로 방출됩니다. 외부 전자만 프로세스에 참여합니다. 발광 효율은 여기 에너지가 빛으로 변환되는 정도에 따라 달라집니다. 실제 사용하기에 충분한 효율성을 가진 재료의 수는 상대적으로 적습니다.
발광 및 백열
발광의 여기는 원자의 여기와 관련이 없습니다. 백열의 결과로 뜨거운 물질이 빛나기 시작하면 원자가 들뜬 상태가 됩니다. 이미 실온에서 진동하지만 스펙트럼의 원적외선 영역에서 복사가 발생하기에 충분합니다. 온도가 상승하면 전자기 복사의 주파수가 가시 영역으로 이동합니다. 반면에 충격관에서 생성된 것과 같은 매우 높은 온도에서는 원자의 충돌이 너무 격렬하여 전자가 원자에서 분리되고 재결합하여 빛을 방출할 수 있습니다. 이 경우 발광과 백열은 구분할 수 없게 됩니다.
발광 안료 및 염료
일반 안료와 염료는 흡수된 부분과 보완적인 스펙트럼 부분을 반사하기 때문에 색상이 있습니다. 에너지의 작은 부분이 열로 변환되지만 눈에 띄는 복사는 발생하지 않습니다. 그러나 발광 안료가 스펙트럼의 특정 부분에서 일광을 흡수하면 반사된 것과 다른 광자를 방출할 수 있습니다. 이것은 자외선이 청색광과 같은 가시광선으로 변환될 수 있는 염료 또는 안료 분자 내 프로세스의 결과로 발생합니다. 이러한 발광 기술은 옥외 광고 및 세탁 세제에 사용됩니다. 후자의 경우 "정화제"는 흰색을 반사할 뿐만 아니라 자외선을 파란색으로 변환하여 노란색을 보상하고 흰색을 향상시키기 위해 직물에 남아 있습니다.
초기 연구
번개, 오로라, 반딧불이와 버섯의 희미한 빛은 인류에게 항상 알려져 있었지만, 발광에 대한 최초의 연구는 1603년 볼로냐(이탈리아)의 연금술사이자 제화공인 Vincenzo Cascariolo가 석탄을 함유한 황산바륨(중정석, 무거운 스파링 형태). 냉각 후 얻은 분말은 밤에 푸르스름한 빛을 발산했으며 Cascariolo는 분말을 햇빛에 노출시키면 이것이 복구될 수 있음을 발견했습니다. 연금술사들이 금속을 태양으로 상징되는 금으로 바꿀 수 있기를 바랐기 때문에 그 물질을 라피스 솔라리스 또는 태양석이라고 불렀습니다. 잔광은 그 시대의 많은 과학자들의 관심을 불러일으켰고, 그들은 물질에 "빛의 운반자"를 의미하는 "인"을 포함하여 다른 이름을 붙였습니다.
오늘날 "인"이라는 이름은 화학 원소에만 사용되며 미정질 발광 물질은 형광체라고합니다. Cascariolo의 "인"은 황화바륨인 것으로 보입니다. 상업적으로 이용 가능한 최초의 인광체(1870)는 황화칼슘 용액인 "Balmain's paint"였습니다. 1866년에 최초의 안정적인 황화아연 인광체가 기술되었습니다. 이는 현대 기술에서 가장 중요한 것 중 하나입니다.
나무나 살과 반딧불이의 썩음에서 나타나는 발광에 대한 최초의 과학적 연구 중 하나는 1672년 영국 과학자 로버트 보일에 의해 수행되었습니다. 생물발광 시스템의 주요 특성 중 일부는 다음과 같습니다.
- 차갑게 빛나다;
- 그것은 알코올, 염산 및 암모니아와 같은 화학 약품에 의해 억제될 수 있습니다.
- 방사선은 공기에 접근해야 합니다.
1885-1887년에 서인도 반딧불이(불호두까기 인형)와 조개류에서 추출한 원유 추출물을 혼합하면 빛을 발산한다는 사실이 알려졌습니다.
최초의 효과적인 화학발광 물질은 1928년에 발견된 루미놀과 같은 비생물학적 합성 화합물이었습니다.
화학 및 생물 발광
화학 반응, 특히 산화 반응에서 방출되는 대부분의 에너지는 열의 형태입니다. 그러나 일부 반응에서 일부는 전자를 더 높은 수준으로, 형광 분자에서는 화학발광(CL)으로 여기시키는 데 사용됩니다. 연구에 따르면 CL은 보편적인 현상이지만 때때로 발광 강도가 너무 낮아 민감한 감지기의 사용이 필요합니다. 그러나 밝은 CL을 나타내는 일부 화합물이 있습니다. 이들 중 가장 잘 알려진 것은 과산화수소로 산화될 때 강한 청색 또는 청록색 빛을 생성할 수 있는 루미놀입니다. 다른 강력한 CL 물질은 lucigenin과 lofin입니다. CL의 밝기에도 불구하고 모든 분자가 화학 에너지를 빛 에너지로 변환하는 데 효과적인 것은 아닙니다. 분자의 1% 미만이 빛을 방출하기 때문입니다. 1960년대에 형광성이 높은 방향족 화합물이 존재하는 무수 용매에서 산화된 옥살산 에스테르는 최대 23%의 효율로 밝은 빛을 방출하는 것으로 밝혀졌습니다.
생물발광은 효소에 의해 촉매되는 특별한 유형의 CL입니다. 이러한 반응의 발광 수율은 100%에 도달할 수 있으며, 이는 반응하는 루시페린의 각 분자가 방사 상태로 들어간다는 것을 의미합니다. 오늘날 알려진 모든 생물 발광 반응은 공기의 존재 하에서 발생하는 산화 반응에 의해 촉매됩니다.
열 자극 발광
열발광은 열 복사를 의미하는 것이 아니라 전자가 열에 의해 여기된 물질의 광 복사 증가를 의미합니다. 열 자극 발광은 일부 광물에서 관찰되며, 특히 빛에 의해 여기된 후 결정 인광체에서 관찰됩니다.
축광
광발광은 물질에 입사되는 전자기 복사선의 작용으로 발생하며 가시광선에서 자외선, X선 및 감마선에 이르는 범위에서 생성될 수 있습니다. 광자 유도 발광에서 방출된 빛의 파장은 일반적으로 여기 빛의 파장과 같거나 그보다 큽니다(즉, 에너지와 같거나 그 이하). 이 파장의 차이는 들어오는 에너지가 원자 또는 이온의 진동으로 변환되기 때문입니다. 때로는 레이저 빔에 강하게 노출되면 방출되는 빛의 파장이 더 짧아질 수 있습니다.
PL이 자외선에 의해 여기될 수 있다는 사실은 1801년 독일의 물리학자 요한 리터(Johann Ritter)에 의해 발견되었습니다. 그는 형광체가 스펙트럼의 보라색 부분 너머 보이지 않는 영역에서 밝게 빛나는 것을 발견하여 자외선을 발견했습니다. UV를 가시광선으로 변환하는 것은 실질적으로 매우 중요합니다.
고압에서는 주파수가 증가합니다. 스펙트럼은 더 이상 단일 254nm 스펙트럼 라인으로 구성되지 않지만 방출 에너지는 303, 313, 334, 366, 405, 436, 546 및 578nm와 같은 다양한 전자 레벨에 해당하는 스펙트럼 라인에 분산됩니다. 405~546nm는 가시광선에 해당하는 청록색광에 해당하고 형광체를 사용하여 복사선의 일부를 적색광으로 변환하면 흰색이 되기 때문에 조명용으로 고압 수은 램프가 사용됩니다.
가스 분자가 여기되면 발광 스펙트럼이 넓은 밴드를 나타냅니다. 전자가 더 높은 에너지 준위로 상승할 뿐만 아니라 원자 전체의 진동 및 회전 운동이 동시에 여기됩니다. 이것은 분자의 진동 및 회전 에너지가 전이 에너지의 10-2 및 10-4이기 때문에 합산하여 하나의 밴드를 구성하는 약간 다른 파장을 많이 형성합니다. 더 큰 분자에는 각 유형의 전이에 대해 하나씩 여러 개의 겹치는 밴드가 있습니다. 용액에서 분자의 방사는 주로 리본 모양이며, 이는 상대적으로 많은 수의 여기된 분자와 용매 분자의 상호 작용에 의해 발생합니다. 원자에서와 마찬가지로 분자에서도 분자 오비탈의 외부 전자가 발광에 참여합니다.
형광 및 인광
이러한 용어는 빛의 지속 시간뿐만 아니라 생성 방법에 따라 구분할 수 있습니다. 전자가 10 -8 s의 체류 시간을 가진 일중항 상태로 여기되어 바닥 상태로 쉽게 돌아갈 때 물질은 형광의 형태로 에너지를 방출합니다. 전환하는 동안 스핀은 변경되지 않습니다. 기저 상태와 여기 상태는 유사한 다중성을 가집니다.
그러나 전자는 스핀을 반전시켜 더 높은 에너지 준위("여기 삼중항 상태"라고 함)로 올릴 수 있습니다. 양자 역학에서는 삼중항 상태에서 단일항 상태로의 전이가 금지되어 있으므로 수명이 훨씬 더 깁니다. 따라서, 이 경우 발광은 훨씬 더 긴 주기를 갖는다: 인광이 관찰된다.
전계 발광은 전기장 또는 흐르는 전류의 영향으로 빛을 방출하는 것입니다. 반도체(인광체라고 함)에 전기장이 가해지면 포획 센터에서 전자가 방출될 뿐만 아니라 전기장으로 인해 전자에 의한 원자의 충격 이온화가 발생합니다. 결과적으로 자유 캐리어의 농도는 평형을 초과하고 반도체는 여기 상태가 됩니다. 주어진 온도에서 내부 에너지가 평형을 초과하는 상태.
전계 발광 소자(커패시터) 장치: 반도체(황화아연)의 얇은 층(최대 20미크론)이 금속 베이스에 증착되고 그 위에 가시광선에 투명한 얇은 금속 층이 도포됩니다. 소스(상수 또는 변수)가 금속 레이어에 연결되면 녹청색 빛이 나타나며 그 밝기는 소스의 U 값에 비례합니다. 인광체 구성에 셀렌화 아연이 포함되어 있으면 흰색, 노란색 또는 주황색 빛을 얻을 수 있습니다.
결점:
낮은 성능;
불안정한 매개변수;
글로우의 낮은 밝기;
작은 자원.
전계발광은 다이오드를 통해 전류가 직접 연결될 때 반도체 다이오드에서도 관찰됩니다. 이 경우 전자는 n 영역에서 p 영역으로 이동하고 그곳에서 정공과 재결합합니다. 밴드 갭에 따라 실리콘으로 만들어진 광 스펙트럼의 사람이 볼 수 있거나 보이지 않는 부분에 주파수가 있는 광자는 눈에 보이지 않는 적외선을 방출합니다.
LED의 경우 밴드갭이 1.6eV에서 3.1eV(빨간색과 보라색)인 물질을 사용하기 때문에 디지털 인디케이터, 옵토커플러, 레이저 등을 만드는데 널리 쓰인다.
이점:
제조 가능성;
고성능;
긴 수명;
신뢰할 수 있음;
마이크로 미니어처;
방사선의 높은 단색성.
설계 상 LED는 주입, 반도체 레이저, 초 발광 (중간 값을 차지하고 광섬유 라인에 사용됨), 제어 된 글로우 색상으로 구별됩니다.
ZSI- 부호 합성 표시기 - 독립적으로 제어되는 "전기 신호-광" 변환기에서 모자이크를 사용하여 이미지를 얻는 이미지.
ZSI는 강한 전기장에 놓인 형광체에서 발생하는 빛을 사용합니다. 구조적으로 이들은 플레이트 중 하나가 투명하고 다른 하나가 투명하지 않은 커패시터 그룹입니다.
소스가 플레이트에 연결되면 인광체가 빛나기 시작합니다.
투명 전극이 하나 또는 다른 모양으로 만들어지면 글로우 영역이 모양을 반복합니다. 섹션의 색상은 형광체의 구성에 따라 다릅니다. 디스플레이에 사용됩니다.
휘도 밝기는 U 값과 주파수에 따라 달라집니다: U=160-250V, f=300-4000Hz.
소비전력 1/10와트, 밝기 20-65cd/m 2 .
음극 발광.가스가 플라스크에서 제거되면(약 1.3 Pa의 압력에서) 가스의 빛이 약해지고 플라스크의 벽이 빛나기 시작합니다. 왜요? 양이온에 의해 음극에서 녹아웃 된 전자는 그러한 방전에서 가스 분자와 거의 충돌하지 않으므로 필드에 의해 가속되어 유리에 부딪히면 소위 음극 발광이라고하는 빛을 발하고 전자의 흐름을 음극선이라고합니다.
저전압 진공 발광.작동 메커니즘에 따르면 고전압과 다르지 않으며 본질적으로 조언입니다.
본질 - 형광체는 형광체를 여기시키고 열역학적 평형을 위반하는 전자로 충격을 받습니다. 전도대 에너지보다 큰 에너지를 가진 전자와 원자가대 천장보다 낮은 에너지를 가진 정공이 나타납니다. 비평형 상태의 불안정성으로 인해 재결합 과정은 방출을 동반하는 음극에 의한 광자의 방출로 시작됩니다.
트랩을 통해 재결합을 수행하면 잠시 후 캐리어가 제자리로 돌아갈 수 있으므로 잔광이 증가합니다.
저전압 발광은 다음과 같은 특징이 있습니다.
형광체의 종류;
충격 전자의 결정 내 침투 깊이;
저전압 전압이 사용됩니다(단위 - 수십 볼트).
진공 ZSI에 사용;
가열 전압 = 5V;
Ua \u003d (20-70) B;
양극 전류 세그먼트(1-3) mA.
진공 ZSI의 장점:
글로우의 높은 밝기;
다색;
최소 에너지 소비;
빠른 속도.
단점: 세 가지 전원이 필요하며 설계가 취약합니다.
주제 2에 대한 보안 질문:
1 양극화의 개념.
2 편광 유형.
3 유전체의 전기 전도도를 결정하는 것은 무엇입니까?
4 전기 고장 유형을 지정합니다.
5 강유전체의 특징을 나타내시오.
6 피에조 효과와 그 응용.
7 가스방출의 종류와 특징을 표시한다.
8 전계발광과 음극발광의 특징.
