Електролуминисценција зрачење. Физика на p-n спојна инјекција

Луминисценција возбудена од електрично поле

Анимација

Опис

Електролуминисценцијата е луминисценција возбудена од електрично поле. Се забележува кај гасови и цврсти материи. Со електролуминисценција, атомите (молекулите) на супстанцијата преминуваат во возбудена состојба како резултат на појава на некаква форма на електрично празнење во неа. Од различните видови на електролуминисценција во цврсти материи, најзначајна е електролуминисценцијата со вбризгување и пред распаѓање. Електролуминисценцијата за вбризгување е карактеристична за pn спојот кај некои полупроводници, како што се SiC или GaP, во постојано електрично поле вклучено во насоката напред. Вишокот на дупки се инјектира во n-регионот, а електроните се инјектираат во p-регионот (или и двата во тенок слој помеѓу p- и n-регионот). Луминисценцијата произлегува од рекомбинација на електрони и дупки во p-n слојот.

Електролуминисценцијата пред распаѓање е забележана, на пример, во прашкаст ZnS активиран од Cu, Al, итн., сместен во диелектрик помеѓу плочите на кондензаторот, на кој се применува наизменичен напон на аудио фреквенција. При максимален напон на кондензаторските плочи, во фосфорот се случуваат процеси блиски до електричен дефект: силно електрично поле е концентрирано на рабовите на честичките на фосфорот, што ги забрзува слободните електрони. Овие електрони можат да ги јонизираат атомите; формираните дупки се заробени од центри на луминисценција, на кои електроните се рекомбинираат кога се менува насоката на полето.

Тајминг

Време на започнување (најави се до -3 до -1);

Животен век (log tc од -1 до 9);

Време на деградација (log td -6 до -3);

Оптимално време на развој (log tk 0 до 6).

Дијаграм:

Технички реализации на ефектот

Опција 1:

Во реалноста, тоа е обичен шрафцигер-сонда за струја, вметната во штекерот за да се провери напонот.

Електролуминисценција во индикатор за гас

Ориз. 1

Ознаки:

3 - флуоресцентна цевка со произволна форма;

Опција 2: Имплементација на цврста состојба во p-n електролуминисцентен полупроводник

Навистина - стандардна ЛЕР што се користи за светлосна индикација за вклучување во современите електронски апарати за домаќинство.

Имплементација во цврста состојба во p-n спој на електролуминисценција

Ориз. 2

Ознаки:

3 - p-n транзиција;

4 - флукс на луминисцентно зрачење;

U - променлив EMF напон.

Примена на ефект

Се забележува кај полупроводнички материи и кристални фосфори, чии атоми (или молекули) поминуваат во возбудена состојба под влијание на пропуштена електрична струја или применето електрично поле.

Механизам

Електролуминисценцијата е резултат на радијативната рекомбинација на електрони и дупки во полупроводник. Возбудените електрони ја откажуваат својата енергија во форма на фотони. Пред рекомбинацијата, електроните и дупките се одвојуваат - или со активирање на материјалот за да се формира p-n спој (во полупроводнички електролуминисцентни илуминатори како што се LED) - или со побудување од електрони со висока енергија (последниве се забрзуваат со силно електрично поле) - во кристални фосфори на електролуминисцентни панели.

Електролуминисцентни материјали

Вообичаено, електролуминисцентните панели се произведуваат во форма на тенки филмови од органски или неоргански материјали. Во случај на употреба на кристални фосфори, бојата на сјајот се одредува со нечистотија - активатор. Структурно, електролуминисцентниот панел е рамен кондензатор. Електролуминисцентните панели бараат доволно висок напон (60 - 600 волти); за ова, по правило, во уредот е вграден конвертор на напон со електролуминисцентно позадинско осветлување.

Примери на електролуминисцентни материјали со тенок филм:

• Цинк сулфид во прав активиран со бакар или сребро (сино-зелен сјај);
• Цинк сулфид активиран со манган - жолто-портокалова сјај;
• Полупроводници III-V InP, GaAs, GaN (LED).

Апликација

Електролуминисцентните илуминатори (панели, жици, итн.) се широко користени во потрошувачката електроника и инженерството за осветлување, особено за осветлување на дисплеи со течни кристали, осветлување на ваги за инструменти и филмски тастатури, украсување згради и пејзажи итн.

Електролуминисцентни графички и синтетизирачки дисплеи се произведуваат за воени и индустриски апликации. Овие дисплеи се карактеризираат со висок квалитет на сликата и релативно ниска чувствителност на температурни услови.

Напишете преглед за написот „Електролуминисценција“

Литература

• Гершун А.Л.,.// Енциклопедиски речник на Брокхаус и Ефрон: во 86 тома (82 тома и 4 дополнителни). - Санкт Петербург. , 1890-1907 година.

Врски

• (недостапна врска - приказна , копирајте)

Извадок што ја карактеризира електролуминисценцијата

Министерство за високо образование на Украина

Националниот технички универзитет на Украина

„Политехнички институт во Киев“

Апстракт на темата:

Луминисценција

електролуминисценција

Заврши: студент од 2 година

PSF PM-91 Милокости А.А.

Проверено од: Никитин А.К.

План:

1. Вовед_________________________________3

2. Класификација на појавите на луминисценција _______4

3. Видови луминисценција ________________________________5

4. Физички карактеристики на луминисценцијата___7

5. Кинетика на луминисценција ____________________7

6. Луминисцентни материи __________________ 9

7. Методи на истражување _________________________________________________11

8. Фосфори________________________________11

9. Список на користена литература __________14

Вовед

Луминисценција - зрачење, што е вишок над топлинското зрачење на телото на дадена температура и има времетраење што значително го надминува периодот на светлосни бранови. Првиот дел од оваа дефиниција беше предложен од Е. Видоман и ја одделува луминисценцијата од рамнотежното топлинско зрачење. Вториот дел - знак на траење - беше воведен од С. И. Вавилов со цел да се оддели луминисценцијата од другите феномени на секундарна луминисценција - рефлексија и расејување на светлината, како и од стимулираната емисија, bremsstrahlung на наелектризираните честички.

Затоа, за појава на луминисценција, потребен е некој извор на енергија, различен од рамнотежната внатрешна енергија на даденото тело, што одговара на неговата температура. За да се одржи стационарна луминисценција, овој извор мора да биде надворешен. Нестационарната луминисценција може да се појави за време на преминот на телото во рамнотежна состојба по прелиминарното возбудување (распаѓање на луминисценцијата). Како што следува од самата дефиниција, концептот на луминисценција не се однесува на поединечни зрачни атоми или молекули, туку и на нивните агрегати - тела. Елементарните чинови на возбудување на молекулите и емисијата на светлина може да бидат исти во случај на топлинско зрачење и луминисценција. Разликата се состои само во релативниот број на одредени енергетски транзиции. Исто така, од дефиницијата за луминисценција произлегува дека овој концепт е применлив само за тела со одредена температура. Во случај на силно отстапување од топлинската рамнотежа, нема смисла да се зборува за топлинска рамнотежа или луминисценција.

Знакот на траење е од големо практично значење и овозможува да се разликува луминисценцијата од другите нерамнотежни процеси. Особено, тој одигра важна улога во историјата на откривањето на феноменот Вавилов-Черенков, овозможувајќи да се утврди дека набљудуваниот сјај не може да се припише на луминисценцијата. Прашањето за теоретското поткрепување на критериумот Вавилов го разгледа Б.И. Степанов и Б. А. Афанасевич. Според нив, за класификацијата на секундарната луминисценција, постоењето или отсуството на посредни процеси помеѓу апсорпцијата на енергија што ја возбудува луминисценцијата и емисијата на секундарната луминисценција (на пример, транзиции помеѓу електронските нивоа, промените во енергијата на вибрациите итн.) од големо значење. Ваквите меѓупроцеси се карактеристични за луминисценцијата (особено, тие се одвиваат при неоптичко возбудување на луминисценцијата).

Класификација на појавите на луминисценција

Според видот на возбудувањето се разликуваат: јонолуминисценција, кандолуминисценција, катодолуминисценција, радиолуминисценција, рендгенска луминисценција, електролуминисценција, фотолуминисценција, хемилуминисценција, триболуминесценција. Според времетраењето на луминисценцијата, се разликуваат флуоресценција (краток сјај) и фосфоресценција (долг сјај). Сега овие концепти задржаа само условно и квалитативно значење, бидејќи е невозможно да се наведат какви било граници меѓу нив. Понекогаш флуоресценцијата се подразбира како спонтана луминисценција, а фосфоресценцијата како стимулирана луминисценција (види подолу).

Најрационалната класификација на феномените на луминисценција, заснована на карактеристиките на механизмот на елементарните процеси, првпат беше предложена од Вавилов, кој направи разлика помеѓу спонтани, принудни и рекомбинирани процеси на луминисценција. Последователно, резистивна луминисценција беше исто така изолирана.

Видови на луминисценција

1) резонантна луминисценција(почесто наречена резонантна флуоресценција ) забележано во атомските пареи (жива, натриум, итн.) во некои едноставни молекули, а понекогаш и во посложени системи. Емисијата е спонтана и се јавува од истото ниво на енергија што се постигнува со апсорпција на енергијата на возбудливата светлина. Како што се зголемува густината на пареата, резонантната луминисценција се трансформира во резонантно расејување.

Во сите случаи, овој тип на луминисценција не треба да биде поврзан со луминисценција и треба да се нарекува резонантно расејување.

2) Спонтана луминисценцијавклучува транзиција (радијативна или, почесто, нерадијативна) до нивото на енергија од кое се јавува зрачењето. Овој тип на луминисценција е типичен за сложените молекули во пареите и растворите и за центрите за нечистотии во цврстите материи. Посебен случај е претставен со луминисценција поради премини од состојби на ексцитон.

3) Метастабилнаили стимулирана луминисценцијасе карактеризира со транзиција кон метастабилно ниво што се јавува по апсорпција на енергија и последователна транзиција кон нивото на зрачење како резултат на комуникација на вибрациона енергија (поради внатрешната енергија на телото) или дополнителен квантум на светлина, на пример. , инфрацрвена. Пример за овој тип на луминисценција е фосфоресценцијата на органските материи, во која долниот тројно ниво на органски молекули е метастабилно. Во исто време, во многу случаи, се забележани две ленти на траење на луминисценцијата: долга бранова должина, што одговара на спонтаната транзиција T-S 0 и потоа (бавна флуоресценција или β-појас) и кратка бранова должина, што се совпаѓа во спектарот со флуоресценцијата и што одговара на принудната транзиција T-S 1 и потоа спонтана транзиција s 1 -s 0 (фосфоресценција или α-појас).

4) Рекомбинација луминисценцијасе јавува како резултат на повторно обединување на честички одвоени со апсорпција на возбудлива енергија. Во гасовите, може да дојде до рекомбинација на радикали или јони, што резултира со молекула во возбудена состојба. Последователната транзиција кон основната состојба може да биде придружена со луминисценција. Кај цврстите кристални тела, рекомбинираната луминисценција настанува како резултат на појавата на нерамнотежни носители на полнеж (електрони или дупки) под дејство на некој извор на енергија. Се прави разлика помеѓу рекомбинирана луминисценција за време на транзиции „зона-зона“ и луминисценција на неисправни или нечистотии центри (т.н. центри на луминисценција). Во сите случаи, процесот на луминисценција може да вклучува фаќање на носители во стапици со нивно последователно ослободување со термички или оптички средства, т.е. да вклучи елементарен процес карактеристичен за метастабилна луминисценција. Во случај на центри за луминисценција, рекомбинацијата се состои во зафаќање на дупки до нивото на земјата на центарот и електрони до возбудено ниво. Зрачењето се јавува како резултат на преминот на центарот од возбудена состојба во основна состојба. Рекомбинираната луминисценција е забележана во кристалните фосфори и типичните полупроводници како што се германиум и силициум. Без оглед на механизмот на елементарниот процес што води до луминисценција, зрачењето, во последниот случај, се јавува при спонтан премин од една енергетска состојба во друга. Ако оваа транзиција е дозволена, тогаш се случува диполско зрачење. Во случај на забранети транзиции, зрачењето може да одговара и на електричен и на магнетен дипол, на електричен четирипол итн.

Физички карактеристики на луминисценцијата

Како и секое зрачење, луминисценцијата се карактеризира со спектар (спектрална густина на зрачниот флукс) и состојба на поларизација. Проучувањето на спектрите на луминисценција и факторите кои влијаат на нив е дел од спектроскопијата.

Заедно со овие општи карактеристики, постојат и специфични за луминисценција. Интензитетот на луминисценцијата сам по себе ретко е од интерес. Наместо тоа, вредноста на односот на зрачената енергија со апсорбираната енергија се воведува, наречена излез на луминисценција. Во повеќето случаи, излезот се дефинира во стационарни услови како однос на зрачената и апсорбираната моќност. Во случај на фотолуминисценција, се воведува концептот на квантен принос и се разгледува спектарот на принос, т.е. зависноста на излезот од фреквенцијата на возбудливата светлина и спектарот на поларизација, зависноста на степенот на поларизација од фреквенцијата на возбудливата светлина. Покрај тоа, поларизацијата на луминисценцијата се карактеризира со дијаграми на поларизација, чија форма е поврзана со ориентацијата и повеќеполската природа на елементарните системи за емитување и апсорпција.

Кинетика на луминисценција, особено, важни се обликот на кривата на пораст откако ќе се вклучи возбудата и кривата на распаѓање на луминисценцијата откако ќе се исклучи, како и зависноста на кинетиката од различни фактори: температура, интензитет на возбудливиот извор итн. карактеристики на луминисценција. Кинетиката на луминисценцијата во голема мера зависи од видот на елементарниот процес, иако тој не е единствено определен од него. Придушувањето на спонтаната луминисценција со квантен принос блиску до единството секогаш се случува според експоненцијалниот закон: I(t)=I 0 exp(-l/τ), каде што τ го карактеризира просечниот животен век на возбудената состојба, т.е., е еднаков до реципроцитет на веројатноста Спонтана транзиција по единица време. Меѓутоа, ако квантниот принос на луминисценцијата е помал од единството, т.е., луминисценцијата е делумно угасната, тогаш законот за експоненцијално распаѓање е зачуван само во наједноставниот случај, кога веројатноста за гасење Q е константна. Во овој случај, τ=1/(A+Q), и квантниот принос η=A/(A+Q), каде што Q е веројатноста за нерадијативна транзиција. Сепак, Q често зависи од времето поминато од моментот на возбудување на дадена молекула, а потоа законот за распаѓање на луминисценцијата станува покомплициран. Кинетиката на стимулираната луминисценција во случај на едно метастабилно ниво се определува со збир од две експоненцијали.

Луминисценцијата е емисија на светлина од одредени материјали во релативно ладна состојба. Се разликува од зрачењето на телата со вжарено, на пример, или јаглен, стопено железо и жица загреани со електрична струја. Забележана е емисија на луминисценција:

• во неонски и флуоресцентни светилки, телевизори, радари и екрани со флуороскоп;
• во органски супстанции како што се луминол или луциферин кај светулките;
• во некои пигменти кои се користат во надворешно рекламирање;
• со молњи и северна светлина.

Во сите овие појави, емисијата на светлина не е резултат на загревање на материјалот над собна температура, поради што се нарекува ладна светлина. Практичната вредност на луминисцентните материјали лежи во нивната способност да трансформираат невидливи форми на енергија во

Извори и процес

Феноменот на луминисценција се јавува како резултат на апсорпција на енергија од материјал, на пример, од извор на ултравиолетово или рендгенско зрачење, електронски зраци, хемиски реакции итн. Ова ги доведува атомите на супстанцијата во возбудена состојба . Бидејќи е нестабилен, материјалот се враќа во првобитната состојба и апсорбираната енергија се ослободува како светлина и/или топлина. Во процесот се вклучени само надворешни електрони. Ефикасноста на луминисценцијата зависи од степенот на конверзија на енергијата на возбудата во светлина. Бројот на материјали со доволна ефикасност за практична употреба е релативно мал.

Луминисценција и блескавост

Побудувањето на луминисценцијата не е поврзано со возбудувањето на атомите. Кога топлите материјали почнуваат да светат како резултат на блескавост, нивните атоми се во возбудена состојба. Иако тие вибрираат веќе на собна температура, ова е доволно за зрачењето да се појави во далечниот инфрацрвен регион на спектарот. Како што температурата се зголемува, фреквенцијата на електромагнетното зрачење се префрла во видливиот регион. Од друга страна, при многу високи температури, како оние што се создаваат во шок цевки, судирите на атомите можат да бидат толку бурни што електроните се одвојуваат од нив и се рекомбинираат, испуштајќи светлина. Во овој случај, луминисценцијата и блескавоста стануваат неразлични.

Луминисцентни пигменти и бои

Обичните пигменти и бои имаат боја, бидејќи го рефлектираат оној дел од спектарот што е комплементарен на апсорбираниот. Мал дел од енергијата се претвора во топлина, но не се јавува забележливо зрачење. Меѓутоа, ако луминисцентниот пигмент ја апсорбира дневната светлина во одреден дел од спектарот, може да емитува фотони кои се разликуваат од рефлектираните. Ова се случува како резултат на процеси во молекулата на бојата или пигментот со кои ултравиолетовата светлина може да се претвори во видлива светлина, како што е сината светлина. Ваквите техники на луминисценција се користат во рекламирање на отворено и во детергенти за перење. Во вториот случај, „појаснувачот“ останува во ткаенината не само за да го рефлектира белото, туку и да го претвори ултравиолетовото зрачење во сино, што ја компензира жолтилото и ја зголемува белината.

Рани истражувања

Иако молњата, северната светлина и слабиот сјај на светулките и печурките отсекогаш му биле познати на човештвото, првите студии за луминисценцијата започнале со синтетички материјал, кога Винченцо Каскариоло, алхемичар и чевлар од Болоња (Италија), во 1603 година загреал мешавина од бариум сулфат (во форма на барит, тежок спар) со јаглен. Прашокот добиен по ладењето емитувал синкав сјај ноќе, а Каскариоло забележал дека тоа може да се врати со изложување на пудрата на сончева светлина. Супстанцијата била наречена lapis solaris, или сончев камен, бидејќи алхемичарите се надевале дека може да ги претвори металите во злато, симболизирано со сонцето. Посјајот го разбуди интересот на многу научници од тој период, кои на материјалот му дадоа други имиња, меѓу кои и „фосфор“, што значи „носител на светлината“.

Денес, името „фосфор“ се користи само за хемискиот елемент, додека микрокристалните луминисцентни материјали се нарекуваат фосфор. Се чини дека „фосфорот“ на Каскариоло бил бариум сулфид. Првиот комерцијално достапен фосфор (1870) беше „Balmain's paint“ - раствор од калциум сулфид. Во 1866 година, беше опишан првиот стабилен цинк сулфид фосфор - еден од најважните во модерната технологија.

Едно од првите научни студии за луминисценцијата, кое се манифестира во распаѓањето на дрвото или месото и кај светулките, беше спроведено во 1672 година од англискиот научник Роберт Бојл, кој, иако не бил свесен за биохемиското потекло на оваа светлина, сепак утврдил некои од главните својства на биолуминисцентните системи:

• сјај ладно;
• може да се потисне со такви хемиски агенси како алкохол, хлороводородна киселина и амонијак;
• зрачењето бара пристап до воздух.

Во 1885-1887 година, беше забележано дека суровите екстракти добиени од западноиндиските светулки (огнени оревокршачи) и од преклопените школки произведуваат светлина кога се мешаат.

Првите ефективни хемилуминисцентни материјали беа небиолошки синтетички соединенија како што е луминолот, откриени во 1928 година.

Хеми- и биолуминисценција

Поголемиот дел од енергијата ослободена во хемиските реакции, особено реакциите на оксидација, е во форма на топлина. Во некои реакции, сепак, дел од него се користи за возбудување на електрони на повисоки нивоа, а во флуоресцентни молекули, за хемилуминисценција (CL). Студиите покажуваат дека CL е универзален феномен, иако интензитетот на луминисценцијата понекогаш е толку низок што е потребна употреба на чувствителни детектори. Сепак, постојат некои соединенија кои покажуваат светла CL. Најпознат од нив е луминол, кој, кога се оксидира со водород пероксид, може да произведе силна сина или сино-зелена светлина. Други силни CL супстанции се луцигенин и лофин. И покрај осветленоста на нивните CL, не сите од нив се ефикасни во претворањето на хемиската енергија во светлосна енергија, бидејќи помалку од 1% од молекулите емитуваат светлина. Во 1960-тите, естрите на оксална киселина оксидирани во безводни растворувачи во присуство на високо флуоресцентни ароматични соединенија беше откриено дека емитуваат силна светлина со ефикасност до 23%.

Биолуминисценцијата е посебен вид на CL катализиран од ензими. Приносот на луминисценција на таквите реакции може да достигне 100%, што значи дека секоја молекула на луциферинот што реагира поминува во состојба на зрачење. Сите биолуминисцентни реакции познати денес се катализираат со реакции на оксидација што се случуваат во присуство на воздух.

Термички стимулирана луминисценција

Термолуминисценцијата не значи топлинско зрачење, туку зголемување на светлосното зрачење на материјалите чии електрони се возбудени од топлина. Термички стимулираната луминисценција е забележана кај некои минерали, а пред се кај кристалните фосфори откако ќе бидат возбудени од светлината.

Фотолуминисценција

Фотолуминисценцијата, која се јавува под дејство на електромагнетно зрачење што се спушта на супстанција, може да се произведе во опсег од видлива светлина преку ултравиолетови до рендгенски зраци и гама зраци. Во луминисценцијата индуцирана од фотони, брановата должина на емитираната светлина обично е еднаква или поголема од брановата должина на возбудливата светлина (т.е. еднаква или помала од енергијата). Оваа разлика во брановата должина се должи на влезната енергија која се претвора во вибрации на атомите или јоните. Понекогаш, кога е интензивно изложена на ласерски зрак, емитираната светлина може да има пократка бранова должина.

Фактот дека PL може да биде возбуден од ултравиолетовото зрачење го открил германскиот физичар Јохан Ритер во 1801 година. Тој забележал дека фосфорите светат светло во невидливиот регион надвор од виолетовиот дел од спектарот, и на тој начин го открил УВ зрачењето. Преобразувањето на УВ во видлива светлина е од големо практично значење.

При висок притисок, фреквенцијата се зголемува. Спектрите повеќе не се состојат од една спектрална линија од 254 nm, туку енергијата на емисијата се дистрибуира преку спектралните линии што одговараат на различни електронски нивоа: 303, 313, 334, 366, 405, 436, 546 и 578 nm. За осветлување се користат живи светилки со висок притисок, бидејќи 405-546 nm одговараат на видливата синкаво-зелена светлина, а кога дел од зрачењето се трансформира во црвено со помош на фосфор, резултатот е бел.

Кога молекулите на гасот се возбудени, нивните луминисценциски спектри покажуваат широки појаси; не само што електроните се искачуваат на повисоки енергетски нивоа, туку и вибрационите и ротационите движења на атомите како целина се истовремено возбудени. Тоа е затоа што вибрационите и ротационите енергии на молекулите се 10 -2 и 10 -4 од преодните енергии, кои се собираат за да формираат многу малку различни бранови должини кои сочинуваат една лента. Во поголемите молекули, има неколку преклопувачки ленти, по една за секој тип на транзиција. Зрачењето на молекулите во растворот е претежно како лента, што е предизвикано од интеракцијата на релативно голем број возбудени молекули со молекули на растворувачи. Во молекулите, како и во атомите, надворешните електрони на молекуларните орбитали учествуваат во луминисценцијата.

Флуоресценција и фосфоресценција

Овие термини може да се разликуваат не само врз основа на времетраењето на сјајот, туку и врз основа на начинот на неговото производство. Кога електронот е возбуден во единечна состојба со време на престој од 10 -8 секунди, од кое лесно може да се врати во основната состојба, супстанцијата ја зрачи својата енергија во форма на флуоресценција. За време на транзицијата, вртењето не се менува. Приземјените и возбудените состојби имаат слична мноштво.

Електронот, сепак, може да се подигне на повисоко енергетско ниво (наречено „возбудена тројна состојба“) со враќање на неговиот спин. Во квантната механика, транзициите од тројна во единечна состојба се забранети и, следствено, нивниот животен век е многу подолг. Затоа, луминисценцијата во овој случај има многу подолг период: се забележува фосфоресценција.

Електролуминисценција е емисија на светлина под влијание на електрично поле или струја што тече. Кога електричното поле се нанесува на полупроводник (наречен фосфор), јонизацијата на атомите од електрони се јавува како резултат на електричното поле, како и поради емисијата на електрони од центарот за фаќање. Како резултат на тоа, концентрацијата на слободните носители ќе ја надмине рамнотежната и полупроводникот ќе биде во возбудена состојба, т.е. во состојба во која нејзината внатрешна енергија ја надминува рамнотежата на дадена температура.

Уредот на електролуминисцентен емитер (кондензатор): тенок слој (до 20 микрони) од полупроводник (цинк сулфид) се депонира на метална основа, тенок слој од метал проѕирен до видлива светлина се нанесува на врвот на него. Кога изворот (константен или променлив) е поврзан со металните слоеви, се појавува зеленикаво-син сјај, чија осветленост е пропорционална на вредноста U на изворот. Ако цинк селенид е вклучен во составот на фосфорот, тогаш може да се добие бел, жолт или портокалов сјај.

Недостатоци:

Ниски перформанси;

Нестабилен параметар;

Ниска осветленост на сјајот;

Мал ресурс.

Електролуминисценција се забележува и кај полупроводничките диоди, кога струјата тече низ диодата, со директно поврзување. Во овој случај, електроните минуваат од n-регионот во p-регионот и се рекомбинираат со дупки таму. Во зависност од јазот на опсегот, фотоните имаат фреквенции во човечкиот видлив или невидлив дел од светлосниот спектар, изработен од силициум, испуштаат невидлива инфрацрвена светлина.

За LED диоди, се користат материјали со јаз од бенд од 1,6 eV до 3,1 eV (ова се црвени и виолетови бои) и затоа е широко користен за создавање дигитални индикатори, оптоспојувачи и ласери.

Предност:

продуктивност;

Високи перформанси;

Долг работен век;

Доверливост;

Микро минијатура;

Висока монохроматичност на зрачењето.

По дизајн, LED диоди се разликуваат: инјектирање, полупроводнички ласери, суперлуминисцентни (зафаќаат средни вредности и се користат во линиите на оптички влакна), со контролирана боја на сјај.

ЗСИ- индикатори за синтеза на знаци - во кои сликата се добива со помош на мозаик на независно контролирани конвертори "електричен сигнал-светло".

ZSI го користи сјајот што се јавува во фосфорите сместени во силно електрично поле. Структурно, тие се група на кондензатори, во кои едната од плочите е направена транспарентна, а другата не е транспарентна.

Кога изворот е поврзан со плочите, фосфорот почнува да свети.

Ако проѕирна електрода е направена од една или друга форма, тогаш зоната на сјај ќе ја повтори формата. Бојата на делот зависи од составот на фосфорот. Се користи во дисплеи.

Осветленоста на осветленоста зависи од вредноста и фреквенцијата на U: U=160-250V, f=300-4000Hz.

Потрошувачка на енергија стотинки-десетини од вати, осветленост 20-65cd/m 2 .

катодолуминисценција.Кога гасот се отстранува од колбата (при притисок од ≈ 1,3 Pa), сјајот на гасот слабее и ѕидовите на колбата почнуваат да светат. Зошто? Електроните исфрлени од катодата од позитивните јони ретко се судираат со молекулите на гас при такво празнење и затоа, забрзани од полето, удирањето во стаклото предизвикува неговиот сјај, таканаречената катодолуминисценција, а протокот на електрони се нарекува катодни зраци.

Нисконапонска вакуумска луминисценција.Според механизмот на дејство, тој не се разликува од високонапонскиот и има советодавен карактер.

Суштина - фосфорот е бомбардиран со електрони, кои го возбудуваат фосфорот и доведуваат до нарушување на термодинамичката рамнотежа. Се појавуваат електрони, чија енергија е поголема од енергијата за проводната лента и дупки, кои имаат енергија пониска од таванот на валентната лента. Поради нестабилноста на нерамнотежната состојба, процесот на рекомбинација започнува со емисија на фотони од катодите, која е придружена со емисија.

Ако рекомбинацијата се изврши преку стапица, тогаш по некое време носачите можат да се вратат на своите места, што го зголемува задниот сјај.

Нисконапонската луминисценција се карактеризира со:

Вид на фосфор;

Длабочината на пенетрација во кристалот на бомбардирачките електрони;

Се користи нисконапонски напон (единици-десетици волти);

Се користи во вакуум ZSI;

Напон на греење = 5V;

U a \u003d (20-70) B;

Аноден тековен сегмент (1-3) mA.

Предности на вакуум ZSI:

Висока осветленост на сјајот;

Повеќебојни;

Минимална потрошувачка на енергија;

Голема брзина.

Недостатоци: неопходно е да има три извори на енергија, кревкоста на дизајнот.

Безбедносни прашања за тема 2:

1 Концептот на поларизација.

2 Видови на поларизација.

3 Што ја одредува електричната спроводливост на диелектрикот?

4 Наведете ги видовите на електричен дефект.

5 Наведете ги карактеристиките на фероелектриката.

6 Пиезо ефект и неговата примена.

7 Наведете ги видовите на испуштање гас и нивните карактеристики.

8 Карактеристики на електролуминисценција и катодолуминисценција.