Электролюминесценция кристаллов

Помимо переменной составляющей на осциллограмме волн яркости электролюминесценции наблюдается постоянная составляющая, которая, возможно, обусловлена излучением в объемной части кристалла [38]. [c.18]

Для поддержания в течение синтеза заданного состава газовой среды, прокаливание ведут в сосудах с длинной горловиной, выступающей из печи. Поскольку температура горловины низка, постольку горловина является зоной конденсации серы и галогенидов аммония. Из горловины сера стекает, захватывая галогениды аммония, в зону прокаливания, где эти вещества испаряются и таким образом регенерируется нужная атмосфера. Такой прием позволяет не только упростить технологию, но и увеличить яркость электролюминесценции и уменьшить размер кристаллов электролюминофора. [c.133]

Электролюминесценция синтетических полупроводниковых алмазов при их возбуждении переменным полем напряжением 600— 100 В отличается стабильностью, сравнительно высокой интенсивностью и достаточной для измерения ее характеристик длительностью. По характеру спектрального распределения свечения изучавшиеся образцы делятся на две группы, В первую входят кристаллы п-типа проводимости с удельным сопротивлением не менее 10 Ом-м, легированные Аз, скорость роста которых не превышала 1,7-10 м/с. Для этой группы характерна сине-голубая, [c.460]

Из анализа экспериментальных и литературных данных следует, что электролюминесценция изучавшихся кристаллов обусловлена электронно-дырочной рекомбинацией донорно-акцептор-ных пар различного пространственного разделения. Эти центры в значительной степени подвержены влиянию и примесных и структурных дефектов, в связи с чем наблюдаются вариации спектров от образца к образцу. Этим же объясняется и тот факт, что выход люминесцирующих образцов из общего количества кристаллов составляет не более 80 %, [c.461]

Один из самых первых и самых простых методов выращивания кристаллов GaP из раствора описан Вольфом и др. [105, 106 (см. также [107]) ОаР, выращенный из расплавленного Ga, сыграл важную роль в исследованиях по электролюминесценции, так как он дает парные спектры с большим числом резких линий [108]. [c.332]

В последние годы наиболее высокий выход электролюминесценции на GaP был получен на кристаллах, выращенных из раствора в Ga, причем полупроводниковые диоды были изготовлены методом эпитаксиального выращивания в жидкой [c.332]

Некоторые способы получения промышленных электролюминофоров включают операцию преднамеренного создания линейных и поверхностных дефектов путем механической деформации кристаллов 123]. В других случаях образование определенным образом ориентированных дефектов такого типа специально не контролируется, хотя и обеспечивается, видимо, выбором препаративных условий. Впрочем, здесь еще широкое поле деятельности для исследователей. Предстоит, в частности, выяснить, какие именно линейные и поверхностные дефекты играют определяющую роль в появлении способности к электролюминесценции, какова должна быть их плотность и расположение внутри кристалла и как управлять процессом их образования. [c.130]

Рекристаллизация. Как уже указывалось, термическая обработка шихты в тех случаях, когда основание люминофора получают осаждением из растворов, преследует две цели во-первых, образование оптически активных центров в результате диффузии соответствующих примесей, создание необходимых собственных дефектов, диссоциация комплексов ит. д., и во-вторых, уменьшение плотности линейных поверхностных дефектов и формирование кристаллов необходимых размеров. Потери энергии при малых размерах и несовершенстве кристаллов происходят не только в силу большой доли безызлучательных переходов на линейных и поверхностных дефектах, но и по чисто оптическим причинам увеличение пути света, вследствие многократного отражения и преломления его на границах зерен, вызывает рост потерь за счет поглощения как в объеме кристаллов при частично перекрывающихся спектрах поглощения и излучения, так и в поверхностных слоях и в связующем веществе, если из люминофора готовится экран. С другой стороны, чрезмерно большой размер зерен люминофора невыгоден, так как он вызывает потерю разрешающей способности экранов. Необходимо также учитывать, что наличие структурных дефектов типа дислокаций ускоряет диффузию активатора и его равномерное распределение по зерну. Следовательно, на определенном этапе формирования люминофора этих дефектов должно быть не слишком мало, а для придания способности к электролюминесценции определенная дислокационная структура должна сохраняться и в готовом люминофоре. [c.247]

В работе [38] описано свечение в электрическом поле системы sl, Т1 в виде сублимированной пленки толщиной около 1. и/с, защищенной органическим диэлектриком. Общая толщина слоя составляла примерно 5 мк. При напряжении 100 в и частоте 20 кгц наблюдалась видимая глазом электролюминесценция, спектр излучения которой совпадал со спектром фотолюминесценции. Авторы считают, что электролюминесценцию ионных кристаллов можно наблюдать только при больших напряженностях электрического поля, объясняя это тем, что в ионных кристаллах, в отличие от кристаллов с ковалентной связью, слишком мала длина свободного пробега электронов, велика ширина запрещенной зоны и практически отсутствуют области концентрации электрического поля в объеме. [c.12]

Явление электролюминесценции, возбуждаемой постоянным полем небольшой величины (несколько вольт), впервые наблюдалось на кристаллах карбида кремния еще в 1923 г. и впоследствии было объяснено инжекцией неосновных носителей тока в полупроводник с последующей нх излучательной рекомбинацией с основными носителями тока. Однако практическое применение быстрее нашли открытые в 1936 г. порошковые электролюминофоры, излучение которых возбуждается горячими электронами, возникающими при приложении к электролюминесцентному конденсатору переменного электрического поля с напряженностью выше 10 в/см. [c.33]

Люминофоры на основе соединений цинка, кадмия и других элемен тов. Точное определение понятия люминесценции Видемана—Вавилова следующее Люминесценцией называется избыточное свечение над температурным излучением тела, если длительность этого свечения более 10 1 сек . Акту люминесценции предшествует поглощение энергии люминесцирующим телом. По виду этой энергии различают фотолюминесценцию, ренгенолюминесценцию, катодолюминесценцию, электролюминесценцию, хемолюминесценцию, радиолюминесценцию. Твердые люминофоры часто называют фосфорами. В случае фотолюминесценции энергия испускаемого кванта всегда меньше энергии поглощаемого (Стокс). Эффективность свечения данного люминофора зависит от способа получения образца, но цвет свечения специфичен для люминофра данного состава. Это указывает на существование в люминофоре кристаллохимических образований, которые называются центрами свечения. Простейшим центром свечения является чужеродный атом (ион) — активатор в кристалле основного вещества люминофора, например атом меди в кристалле сульфида цинка. [c.365]

Свечение нагретых до высокой температуры тел называется испусканием накаленных тел. Это равновесное излучение. Все другие типы испускания света называются люминесценцией и представляют собой неравновесное излучение. При люминесценции система излучает энергию, и для возбуждения излучения нужно подводить энергию извне. Разновидности люминесценции отличаются друг от друга по типу источника энергии возбуждения. Различают электролюминесценцию, возбуждаемую электрическим током, проходящим через ионизированный газ или полупроводник радио-люминесценцию, возникающую под действием частиц высоких энергий хемилюминесценцию, возникшую в результате химических реакций триболюмипесценцию, наблюдаемую при разрушении некоторых кристаллов сонолюминесценцию, возникающую при воздействии интенсивных звуковых волн на жидкость. Фотолюминесценция— это люминесценция, возникающая при поглощении инфракрасного, видимого или ультрафиолетового света. [c.116]

Согласно этой формуле, зависимость g В от 1/ У V представляет собой прямую линию, наклон которой определяется составом основы электролюминофора, размером его кристаллов, а также природой и концентрацией активатора. Леман [35] установил, что чем меньше размер кристаллов, тем круче идет кривая зависимости яркости свечения от напряжения- Исследование изменения мгновенной яркости электролюминесценции (так называемые волны яркости) во времени [8, с. 190 34, 36—38] показало, что в каждый полу-период возбуждающего напряжения волны яркости состоят, как правило, из двух пиков первичного и вторичного (рис, 1.14), В большинстве случаев максимум первичного пика несколько смещен относительно максимума приложенного напряжения, вторичный пик появляется в тот момент, когда значение напряженности поля проходит через нуль. Форма волн яркости и фазовый сдвиг первичного и вторичного шков зависят от амплитуды и частоты приложенного напряжения и температуры. Из осциллограмм (рис. 1.14) видно, что при малых напряжениях первичный пик больше вторичного. По мере возрастания напряжения изменяется соотношение амплитуд обоих пиков и появляются дополнительные пики. Одновременно волны яркости все больше смещаются по фазе по отношению к приложенному напряжению. [c.18]

Во втором случав люминесцируют порошкообразные люминофоры на основе сульфида цинка. Это свечение, которое впервые наблюдал Дестрио в 1936 г. [2—7], некоторыми свойствами отличается от свечения карбида кремния оно возникает и тогда, когда кристаллы люминофоров помещены в диэлектрик, а возбуждение инициируется переменным электрическим полем. В отечественной литературе описываемое явление иногда называют предпробойной электролюминесценцией. [c.129]

В работах [67, 68] механизм электролюминесценции объясняется процессом туннельного проникновения электронов, которое осуществляется из фазы uoS, находящейся на поверхности кристаллов ZnS. [c.139]

Дальнейшее развитие представлений о механизме электролюминесценции связано с исследованием под микроскопом свечения кристаллов электролюминофоров. В работах [59, 69—72] показано, что это свечение сосредоточено в отдельных точках (или линиях). Предполагается [69], что светящиеся линии, наблюдаемые под микроскопом, обусловлены линейными дефектами в кристаллах ZnS. Так как свеченио по длине линии неравномерно (ярче всего светится голова линии), то, цо-видимому, начало линии находится в плоскости р— г-перехода. Механизм электролюминесценцип определяется двумя стадиями. На первой — стадия активации — положительное напряжение приложено к тг-области, а отрицательное — к р-области. Это приводит к миграции электронов и дырок из области р—тг-перехода. Вторая стадия начинается при изменении знака напряжения дырки инжектируются в тг-область, захватываются на линейных дефектах и переносятся к центрам люминесценции. При рекол1бинации электронов с дырками происходит излучение. [c.139]

Фишер [59] так же объясняет электролюминесценцию инжекцией носителей. Используя представления Лемана [72], он предполагает, что проводящие включения в кристаллах ZnS имеют линейчатую иглообразную форму и основные явления разыгрываются около этих включений. Прц этом вводится представление о биполярной природе инжекции носителей зарядов, сущность которого заключается в следующем. При наложении поля определенной полярности из одного конца проводящего включения в объем кристалла ZnS выходят дыркп, а из противоположного — электроны. Дырки захватываются [c.139]

Свечение нагретых тел, обусловленное только нагреванием до высокой температуры, называется испусканием накаленных тел. Все другие типы испускания света называются люминесценцией. При люминесценции система теряет энергию и для компенсации этих потерь нужно подводить энергию извне. Как правило, разновидности люминесценции классифицируются именно по типу этого внешнего источника энергии. Так, свет газоразрядной лампы или лазера на основе арсенида галлия представляет собой электролюминесценцию, возбуждаемую электрическим током, проходящим через ионизованный газ или полупроводник. Самосветящийся циферблат часов обладает радиолюминесценцией, возникающей под действием частиц высоких энергий — продуктов распада радиоактивных примесей к фосфору. Энергия химических реакций возбуждает хемилюминесценцию, а если это происходит в живом организме, то такое испускание называют биолюминесценцией, примерами которой служит свечение светляков и так называемая фосфоресценция моря. Особую разновидность хемилюминесценцин представляет собой термолюминесценция, возникающая в том случае, когда при нагревании вещества начинаются химические реакции между реакционноспособными частицами, замороженными в твердой матрице. Триболюминесценция наблюдается при разрушении некоторых кристаллов, а сонолюминесценция — нри воздействии интенсив- ных звуковых волн на жидкость. При фотолюминесценции система получает энергию, поглощая инфракрасный, видимый или ультрафиолетовый свет. [c.11]

Классификация по способу возбуждения молекул вещества, источником которого могут быть прохождение электрического тока (электролюминесценция, лежащая в основе горения газосветных ламп) бомбардировка потоком электронов или ионов (катодолюминесценция, применяемая в минералогическом анализе ионолюминесценция), или рентгеновских лучей (рентгенолюминесценция, использование которой в химическом анализе развивается в последнее время) нагревание (кандо-люминесценция термолюминесценция, также используемая при исследовании минералов) энергия, освобождающаяся при химических реакциях (хемилюминесценция, находит практическое применение при определении некоторых элементов) механическая энергия, выделяющаяся при растрескивании ряда, кристаллов (кристаллолюминесценция) и при раскалывании и раздавливании некоторых из них (триболюминесценция) поглощение лучистой энергии (фотолюминесценция или флуоресценция). Последняя является основой большинства методов химического люминесцентного анализа, в частности флуориметрии. Но следует помнить, что независимо от способа возбуждения в общем случае процесс люминесценции всегда состоит из следующих трех основных стадий 1) поглощение возбуждающей энергии, переводящей вещество в неравновесное состояние 2) преобразование поглощенной энергии внутри вещества 3) высвечивание избыточной энергии и возвращение вещества в равновесное состояние [63,а]. [c.16]

Рассмотренный механизм возбуждения электролюминесценции называют ударным механизмом, а само явление свечения кристаллов, помещенных в диэлектрик — эффектом Дестрио, в отличие от свечения при непосредственном контакте кристалла с электродом, которое носит название эффекта Лосева. Люминесценция, впервые наблюдавшаяся Лосевым, возбуждается, как это выяснилось в последнее время, впрыскиванием (инжекцией) носителей тока. Поэтому она называется инжекционной электролюминесценцией . Ин-жекция носителей может происходить как из электродов, так и из областей внутри кристалла, отличающихся знаком проводимости,— так называемых р-и-переходах (см. гл. IV). Существенно, что для этого не требуется большой напряженности поля. В полупроводниках типа СаАз удается достичь высокой плотности инжек-ции, достаточной для получения стимулированного излучения. На основе таких полупроводников с р-п-переходами созданы новые [c.51]

Некоторые контактные явления, р-ге-переходы и их роль в электролюминесценции. Если полупроводниковый люминофор привести в соприскосновение с другим твердым телом, например с металлом, то к нему может перейти часть принадлежащих люминофору электронов, подобно тому как она переходит к адсорбированным молекулам. Разница, однако, в том, что здесь электроны должны преодолеть силы, удерживающие их в кристалле, — совершить работу выхода. Термодинамическая работа выхода % равна разности между энергией электрона вне кристалла Ед и энергией Ферми. Электроны будут переходить от кристаллофосфора к металлу в том [c.141]

Следствием рассмотренных процессов может быть неоднородное распределение оптически активных центров по кристаллу. Так, синие центры 2п5-Си-люминофоров образуются преимущественно в области дислокаций и межблочных поверхностей. Это существенно сказывается на оптических свойствах люминофоров, приводя к необычной зависимости спектрального состава излучения от температуры [60]. Например, в спектрах рентгенолюминесценции гексагональных 2п5-1-10 Си-фосфоров, полученных в среде 10% НС1-Ь90%Н25, при понижении температуры увеличивается доля зеленой, а не синей полосы излучения, в то время как при возбуждении линией ртути 365 нм распределение энергии в спектре претерпевает противоположное изменение. Это объясняется тем, что при возбуждении люминофора излучением, поглощаемым основной решеткой, при низких температурах в более выгодном положении в смысле перехвата энергии оказываются равномерно распределенные по кристаллу зеленые центры свечения, так что отношение концентраций возбужденных зеленых и синих центров становится больше той величины, которая отвечает квазирав новесию между валентной зоной и уровнями центров. При возбуждении же линией 365 нм положение изменяется в пользу синих центров, поскольку именно они наиболее эффективно поглощают возбуждающий свет, в то время как основная решетка 2п5 является для него прозрачной. Повышение температуры усиливает обмен энергией между центрами, приводя к увеличению относительной интенсивности синей полосы в первом случае и зеленой во втором. Поскольку при электролюминесценции с дислокациями связаны также области концентрации электрического поля и скопления Си25, служащие источниками разгоняемых полем электронов, то в этом случае в преимущественном положении оказываются синие центры, чем и объясняется тот факт, что при возбуждении электролюминофоров импульсным напряжением вначале ионизуются главным образом синие , а затем зеленые центры [41]. [c.176]

Вендель и Рихтер [2] прокаливали сульфид цинка в атмосфере хлористого водорода, затем активировали его медью и перепрока-ливали на воздухе при температуре 400—450° С, что обеспечивало получение образцов с наиболее интенсивной электролюминесценцией. Авторы считают, что при прокаливании безактиваторного сульфида цинка в потоке хлористого водорода в кристаллах образуются вакансии цинка. Последующая активация медью приводит к тому, что медь, внедряясь в решетку, занимает сначала катионные вакансии, затем, после заполнения катионных вакансий, внедряется в междуузельное пространство. [c.4]

Первая попытка создать ЭЛ с красным цветом свечения принадлежит Вахтелю [1], Как следует из работы [11], им были синтезированы ЭЛ с красным цветом свечения на основе твердых растворов (2п, Hg)S и (2п, Сё, Н )5. При определенном соотношении цинка, кадмия и ртути кристаллы получаемого ЭЛ имеют кубическую модификацию. Увеличение содержания кадмия повышает интенсивность электролюминесценции. Излучение таких ЭЛ лежит в далекой красной и инфракрасной областях спектра. Следует отметить сложность этого метода, связанную с летучестью солей ртути и с необходимостью использовать запаянные ампулы. [c.7]

На основе этого материала были изготовлены светодиоды, при чем р-/г-переход создавался путем диффузии алюминия в кристалл с проводимостью р-типа [52]. Впоследствии авторы нашли, что проводимость такого перехода полностью определялась концентрацией фотоносителей, то есть оп был фото-р-/г-переходом [53]. В темноте диоды обладали очень высоким сопротивлением, пока не начина лась электролюминесценция. В дальнейшем проводимость диода поддерживалась за счет фотопопнзации собственным улучшением дырочных и электронных ловушек с обеих сторон перехода. Квантовый выход достигал 18% при температуре 77°К- При комнатной температуре эффективность излучения была небольшой, однако Эйвен считает [16], что вполне возможно использовать этот эффект для создания фото-р-/г-переходов в соединениях сульфида и селенида цинка, для которых известны глубокие дырочные ловушки, и остается найти глубокие электронные ловушки. Эйвен предполагает, что их роль могут выполнить комплексы переходных металлов с одним из дефектов кристаллов. [c.43]

В работах Георгобианп с сотрудниками [61—65] сообщается о получении р-/г-перехода путем диффузии при температуре 600°С меди (или серебра) [65], напыленной на предварительно очищенную поверхность кристаллов ZnS- l, выращенных из газовой фазы. Образование р-слоя подтверждалось измерением термо-э.д.с. на поверхности, с которой были удалены медь и сульфид меди промыванием в растворе цианистого калия. Были исследованы также фото-э.д.с., вольт-амперные характеристики и электролюминесценция гетероперехода результаты этих исследований показали существование барьера около 2,2 эв. Контакты изготовляли напылением меди на р-слой. При прямом (2,2 в) и обратном (20 в) смещении диода наблюдалась слабая электролюминесценция со спектром излучения, состоящим из трех полос (360 450 и 510 нм) в первом случае и из двух (450 и 510 нм) во втором. Аналогичные эксперименты ранее были проведены Эйвеном и Кузано [71] па сульфиде и селениде цинка, которые объяснили полученные результаты образованием ргп-гетероструктур (СигЗ, , ZnS —ZnS j). [c.44]

Смотреть страницы где упоминается термин Электролюминесценция кристаллов: [c.27] [c.155] [c.543] [c.82] [c.19] [c.130] [c.131] [c.141] [c.143] [c.306] [c.55] [c.59] [c.55] [c.59] [c.142] [c.144] [c.314] [c.4] [c.6] [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология