Materie & Energie

Elektrolumineszenz | Physik

Elektrolumineszenz , Erzeugung von Licht durch Elektronenfluss, wie in bestimmten Kristallen. Elektrolumineszenz ist einer der wenigen Fälle, in denen eine direkte Umwandlung elektrischer Energie in sichtbares Licht ohne Wärmeerzeugung stattfindet, wie sie in der Glühlampe auftritt .

Abbildung 1: Energieniveaus eines Lumineszenzzentrums (siehe Text).
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Wie die Thermolumineszenz umfasst der Begriff Elektrolumineszenz mehrere unterschiedliche Phänomene, von denen ein gemeinsames Merkmal darin besteht, dass Licht emittiert wird ...

Es gibt zwei unterschiedliche Mechanismen, die Elektrolumineszenz in Kristallen erzeugen können: rein oder intrinsisch undLadungsinjektion. Die Hauptunterschiede zwischen den beiden Mechanismen sind , dass in dem ersten, der keinen Nettostrom gelangt durch dieLeuchtstoff (Elektrolumineszenzmaterial) und im zweiten Fall herrscht Lumineszenz während des Durchgangs eines elektrischen Stroms vor.

Bei der intrinsischen Elektrolumineszenz setzen die thermische Aktivierung und das elektrische Feld Atomelektronen (von den Donorniveaus) in das Leitungsband frei. Viele dieser Leitungselektronen werden durch das Feld beschleunigt, bis sie mit Lumineszenzzentren kollidieren und diese ionisieren (dh Elektronen aus ihren Atomen ausstoßen). Licht wird auf normale Weise emittiert, sobald ein Elektron mit einem ionisierten Atom des Zentrums rekombiniert. Da der Effekt beim Anlegen einer konstanten Spannung nachlässt, kann eine Wechselspannung verwendet werden, um eine anhaltende Lichtemission zu erzeugen.

Elektrolumineszenz kann auch von Ladungsinjektion führen, da , wenn eine Elektrode in Kontakt mit einem Kristall mit einem Fluss von Elektronen zur Verfügung zu stellen oder die Löchern (Elektronenextraktion) oder eine Spannung an einem angelegt wird p - n - Übergang einen Strom verursacht fließt; dh Elektronen fließen vom Material vom n- Typ in das Material vom p- Typ. In beiden Fällen verlieren die Elektronen Energie, wenn sie sich mit Zentren oder positiven Löchern verbinden, die von Lichtemission begleitet werden.

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