Электролюминесценция - это излучения света под действием электрического поля или протекающего тока. При воздействии электрического поля на полупроводник (называемый люминофором) возникает ударная ионизация атомов электронами, за счет электрического поля, а также эмиссия электронов из центра захвата. Вследствие этого концентрация свободных носителей превысит равновесную и полупроводник окажется в возбужденном состоянии, т.е. в состоянии при котором его внутренняя энергия превышает равновесную при данной температуре.
Устройство электролюминесцентного излучателя (конденсатора): на металлическое основание напыляется тонкий слой (до 20 мкм) полупроводника (сульфида цинка), поверх него наносится тончайший, прозрачный для видимого света, слой металла. При подключении к металлическим слоям источника (постоянного или переменного) возникает зеленовато-голубое свечение, яркость которого пропорциональна значению U источника. Если в состав люминофора входит селенид цинка, то можно получить белое, желтое или оранжевое свечение.
Недостатки:
- низкое быстродействие;
- нестабильный параметр;
невысокая яркость свечения;
малый ресурс.
Электролюминесценция наблюдается и в полупроводниковых диодах, при протекании через диод тока, при прямом включении. При этом электроны переходят из n-области в p-область и там рекомбинируют с дырками. В зависимости от ширины запрещенной зоны фотоны имеют частоты в видимой или невидимой человеком части светового спектра, сделанных из кремния, излучают невидимый инфракрасный свет.
Для светодиодов используется материалы с шириной запрещенной зоны от 1,6 эВ до 3,1 эВ (это красный и фиолетовый цвет), а поэтому широко используется для создания цифровых индикаторов, оптронов, лазеров.
Преимущество:
- технологичность;
- высокое быстродействие;
большой срок службы;
надежность;
микро миниатюрность;
высокая монохроматичность излучения.
По конструкции светодиоды различают: инжекционные, полупроводниковые лазеры, суперлюминесцентные (занимающие промежуточные значения и применяют в ВОЛС), с управляемым цветом свечения.
ЗСИ- знакосинтезирующие индикаторы, - в которых изображение получают с помощью мозаики на независимо управляемых преобразователях «электрический сигнал-свет».
В ЗСИ используется свечение, возникающее в люминофорах помещенных в сильное электрическое поле. Конструктивно они представляют собой группу конденсаторов, у которых одна из обкладок выполнена прозрачной, а другая не прозрачной.
При подключении источника к обкладкам люминофор начинает светиться.
Если прозрачный электрод сделать той или иной формы, то зона свечения повторит форму. Цвет сечения зависит от состава люминофора. Используются в дисплеях.
Яркость свечения зависит от значения U и частоты: U=160-250В, f=300-4000Гц.
Потребляемая мощность сотые-десятые доли ватт, яркость 20-65кд/м2.
Катодолюминесценция.
При удалении из колбы газа (при давлении ≈ 1,3 Па) свечение газа ослабевают и начинают светиться стенки колбы. Почему? Электроны, выбиваемые из катода положительными ионами, при таком разряжении редко сталкиваются с молекулами газа и поэтому, ускоренные полем, ударяясь о стекло, вызывает его свечение, так называемую катодолюминесценцию, а поток электронов, получил название катодных лучей.
Низковольтная вакуумная люминесценция.
По механизму действия не отличается то высоковольтной и носит рекомендательный характер.
Сущность - люминофор бомбардируется электронами, которые возбуждают люминофор и приводят к нарушению термодинамического равновесия. Появляются электроны, энергия которых больше энергии для зоны проводимости, и дырки, имеющие энергию, меньшую потолка валентной зоны. В связи с неустойчивостью неравновесного состояния начинается процесс рекомбинации с излучением фотонов катодами, что сопровождается излучением.
Если рекомбинация будет осуществляться через ловушку, то через некоторое время носители могут вернуться на свои места, что увеличивает послесвечение.
Низковольтная люминесценция характеризуется:
- типом люминофора;
- глубиной проникновения в кристалле бомбардирующих электронов;
Расчет линейной электрической цепи при гармоническом воздействии
Цель
курсовой работы состоит в практическом освоении методов расчета простых и
сложных электрических цепей при воздействии на них гармонических колебани ...
Внедрение технологии спектрального уплотнения на участке ст. Свердловск – ст. Тюмень
В последние два десятилетия прошедшего и в начале текущего века
происходит смена эпохи индустриально-технологического развития передовых
государств эпохой и ...
Проектирование блока горизонтального отклонения электронно-лучевого осциллографа
Электронно-лучевой осциллограф является наиболее универсальным
измерительным прибором, позволяющим исследовать сложные электрические процессы,
визуально наб ...