ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Состояние поверхности и электролюминесценция из "Люминесценция и адсорбция" Вопросы, связанные с изучением влияния состояния поверхности на электролюминесценцию, исследовались И. К. Верещагиным и его сотрудниками [60—64]. [c.33] Обычно на поверхности кристаллофосфоров существуют энергетические барьеры, образовавшиеся в результате перехода зарядов из объема кристаллов на поверхностные уровни, природа которых, как уже отмечалось, может быть различной. В подобных барьерах могут создаваться условия, необходимые для ионизации атомов примеси — центров свечения фосфора— или решетки сильным электрическим полем. Авторы наблюдали ряд явлений, свидетельствующих о том, что на поверхности монокристаллов ZnO, ZnS и Si имеются запирающие барьеры, свойства которых зависят от окружающей среды и связаны с яркостью электролюминесценции. [c.33] Увеличение работы выхода при адсорбции кислорода на кристаллах 51С п-типа, наблюдавшееся в работе [65], авторы связывают с образованием при адсорбции кислорода барьера, ответственного за электролюминесценцию. Этот барьер, очевидно, связан с изгибом зон у поверхности в результате ее заряжения при адсорбции кислорода. [c.34] Верещагин и И. Т. Драпак изучали влияние среды на электролюминесценцию окиси цинка [61, 62]. При этом были получены те же закономерности, что и описанные выше для 51С (ухудшение выпрямления в контакте с металлом и одновременное усиление свечения в вакууме, особенно после прогрева кристаллов или освещения их ультрафиолетом). [c.34] Средняя яркость В — в относительных единицах. Стрелками отмечены моменты начала откачки и впуска воздуха, УФ —Время действия ультрафиолетового света в вакууме 10—20 тор. [c.34] Как известно, каталитическая активность является чисто поверхностным эффектом, т. е. определяется состоянием поверхности. И. К. Верещагиным и Г. М. Андриановой [63, 64] было проведено сравнение зависимости каталитической активности 2пО по отношению к реакции образования Н2О2 и интенсивности его электролюминесценции (рис. 11) от способа приготовления образца, а именно температуры прокалки образца, которая изменялась от 100° С до 1200° С. Совпадение кривых каталитической активности и интенсивности рассматривается авторами как доказательство решающей роли поверхностных слоев в электролюминесценции 2пО. Следует заметить, что приведенное сравнение едва ли правомерно, так как каталитическая активность исследовалась на других образцах [66], условия приготовления которых и условия проведения реакции лишь внешне совпадают. [c.35] В отличие от монокристаллов ZnO, поликристал-лические образцы показывают более сложные изменения электролюминесценции в условиях, когда возможна десорбция газов. Помещение образцов в вакуум всегда сопровождается падением фото-э. д. с. и увеличением проводимости, но свечение при этом может как возрасти, так и уменьшиться. [c.36] Для большинства поликристаллов откачка, связанная с уменьшением изгиба зон, ведет к увеличению средней яркости электролюминесценции. Возможность подобного изменения яркости становится понятной, если более детально рассмотреть процесс возбуждения электролюминесценции. Интенсивность последней при ударном механизме возбуждения пропорциональна числу электронов п, входящих в область барьера, и вероятности ионизации w, которая зависит от напряженности поля в барьере. Напряженность поля связана с высотой барьера и при его уменьшении падает, однако в то же время увеличивается число вводимых (из соседних кристаллов, электродов или с поверхностных уровней) электронов. Произведение противоположно изменяющихся величин п и W может увеличиваться, уменьшаться или проходить через экстремум б зависимости от их первоначальных значений и быстроты изменения. [c.36] Подобная точка зрения приводится в работах И. К- Верещагина [63] и подтверждается результатами измерений при медленном улучшении вакуума. Во многих случаях яркость достигает максимума и вновь начинает падать по мере откачки воздуха, хотя величина фото-э. д. с. при этом плавно уменьшается. [c.36] Нагревание поликристаллических образцов ZnS-люминофоров в вакууме или освещение их ультрафиолетовым светом всегда приводило к изменению яркости электролюминесценции. Изучение интенсивности свечения монокристаллов тех же образцов, находящихся в контакте друг с другом или разделенных слоем диэлектрика, показывает, что в обычных условиях возбуждения электролюминесценция связана с поверхностными слоями кристалликов [63]. [c.37] Исследовалось также свечение электролюминофоров, полученных при осаждении на поверхность фотолюминофора ZnS,Ag слоя меди. В спектре электролюминесценции таких фосфоров обнаружена полоса, характерная для меди, в то время, как спектр фотолюминесценции остается характерным для ZnS,Ag. Основываясь на этих данных, авторы делают вывод об определяющей роли поверхности при электролюминесценции этих образцов [63]. [c.37] В докладе Э. В. Стауэра [59] на II Всесоюзном совещании по электролюминесценции указывалось на влияние адсорбции паров воды на яркость электролюминесценции 2п5,Си-фосфора. При этом адсорбция паров воды из воздуха увеличивает яркость электролюминесценции на 10—20% по сравнению с яркостью просушенного фосфора. Если просушивание велось при не очень высоких температурах, явление было полностью обратимо. Повышение температуры просушки ведет к необратимым изменениям структуры фосфора и необратимому ослаблению яркости свечения. [c.38] Приведенные в этом параграфе результаты исследований говорят о том, что поверхностные явления и, в частности, адсорбция газов, играют существенную роль при электролюминесценции кристаллофосфоров. [c.38] Вернуться к основной статье