Электролюминесценция

Электролюминесце́нция

Люминесценция, возбуждаемая электрическим полем. Наблюдается в газах и кристаллофосфорах (См. Кристаллофосфоры), атомы (или молекулы) которых переходят в возбуждённое состояние при возникновении какой-либо формы электрического разряда. Э. газов — свечение электрического разряда в газах (См. Электрический разряд в газах) — исследуется с середины 19 в. и используется в газоразрядных источниках света (См. Газоразрядные источники света). Э. твёрдых тел была открыта в 1923 советским учёным О. В. Лосевым на SiC, а в 1936 — французским учёным Ж. Дестрио на изолированных кристаллах ZnS, активированных Cu и Cl.

Из различных типов Э. твёрдых тел наиболее важны инжекционная и предпробойная. Инжекционная Э. характерна для р—n-перехода в SiC или GaP, подключенного в прямом направлении к источнику постоянного напряжения. При этом в n-область вводятся (инжектируются) избыточные дырки, а в р-область — электроны или те и другие вводятся в высокоомный тонкий слой между п- и р-областями. Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в этом слое. Предпробойная Э. наблюдается, например, в порошкообразном ZnS, активированном Cu, Al и др. и помещенном в диэлектрик между обкладками конденсатора, на который подаётся переменное напряжение. В каждый полупериод на обращенных к катоду сторонах кристаллов ZnS возникает область сильного электрического поля. Электроны, проникающие в неё с поверхности кристалла, ускоряются полем и ионизуют атомы кристаллической решётки. Образовавшиеся дырки захватываются центрами свечения. В следующий полупериод поле направлено в противоположную сторону и под его воздействием электроны возвращаются к центрам свечения, где происходит их рекомбинация с дырками, сопровождаемая свечением.

Э. твёрдых тел применяется для индикаторных устройств, основой которых служит электролюминесцентный конденсатор (см. рис.) или Светоизлучающий диод. К таким устройствам относятся знаковые индикаторы со светящимися цифрами, буквами и другими знаками, которые могут меняться при переключении контактов, матричные экраны для получения сложных светящихся изображений (см. Электролюминесцентный экран), мнемосхемы, преобразователи изображений и т. д.

Лит.: Прикладная электролюминесценция, М., 1974; Верещагин И. К., Электролюминесценция кристаллов, М., 1974.

М. В. Фок.

Электролюминесцентный конденсатор: 1 — стекло; 2 — прозрачный проводящий слой; 3 — люминофор; 4 — металлический электрод.