электролюминесценция

ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ - люминесценция ,возбуждаемая электрич. полем. Наблюдается в газах и твёрдых телах. При Э. атомы (молекулы) вещества переходят в возбуждённое состояние в результате возникновения в нём к--л. формы электрич. разряда. Из разл. типов Э. тв. тел наиб. важны и н ж е к ц и о н н а я и п р е д п р о б о й н а я. Инжекционная Э. характерна для р - n-перехода в нек-рых полупроводниках, напр. в SiC или GaP, в пост. электрич. поле, включённом в пропускном направлении. В n-область инжектируются избыточные дырки, а в p-область - электроны (или те и другие в тонкий слой между р- и n-областями). Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в р - n-слое.

Предпробойная Э. наблюдается, напр., в порошкообразном ZnS, активированном Сu, Аl, и др. веществах, помещённых в диэлектрик между обкладками конденсатора, на к-рый подаётся перем. напряжение звуковой частоты. При макс. напряжении на обкладках конденсатора на краях частичек люминофора концентрируется сильное электрич. поле, к-рое ускоряет свободные электроны, и происходят процессы, близкие к электрич. пробою. Электроны ионизуют атомы; образовавшиеся дырки захватываются центрами свечения, на к-рых рекомбинируют электроны при изменении направления поля.

Подобный механизм реализуется и в многослойных тонкоплёночных системах, где светящаяся плёнка толщиной ок. 1 мкм изолирована от обкладок конденсатора ещё более тонкими слоями диэлектрика. Особенностью таких систем является возможность создания в слое люминофора очень высокой напряжённости электрич. поля (~ 10⁸ В/м), благодаря чему удаётся получить по неск. квантов света от каждого прошедшего сквозь слой электрона. Др. особенность- возможность получения бистабильного режима, в к-ром стационарная яркость свечения зависит от того, достигнута ли данная амплитуда напряжения путём его повышения или понижения.

Возможны и др. механизмы предпробойной Э.- прямое возбуждение центров свечения электронным ударом, а также внутризонная Э., наблюдаемая в р - n-переходах, включённых в запорном направлении. При внутризонной Э. свободные электроны (или дырки) испускают свет при переходах в пределах зоны проводимости (валентной зоны), без участия центров свечения. Такая Э. отличается крайне широким спектром, охватывающим всю область прозрачности полупроводника и даже заходящим в область собств. поглощения.

Э. газов (свечение газового разряда) используется в газоразрядных трубках. Э. тв. тел применяется для индикаторных устройств (электролюминесцентные, знаковые индикаторы, мнемосхемы, преобразователи изображений и т.д.).

Применяемые в настоящее время системы с предпробойной Э. изготовляются гл. обр. на основе ZnS. Они подвержены деградации (постепенному снижению яркости во время работы) вследствие ионных процессов под действием сильного электрич. поля. Значительно более стойки системы на основе GaN, но технология их изготовления ещё недостаточно разработана. Разрабатываются также системы на основе органич. соединений с двойными связями.

Лит.: Прикладная электролюминесценция, М., 1974; Верещагин И. К., Электролюминесценция кристаллов, М., 1974; Верев-кин Ю. Н., Деградационные процессы в электролюминесценции твердых тел, Л., 1983. М. В. Фок.

   <<      Предметный указатель      >>