Elektrolumineszenz
Elektrolumineszenz, Erzeugung von Licht durch den Fluss von Elektronen, wie in bestimmten Kristallen. Elektrolumineszenz ist einer der wenigen Fälle, in denen eine direkte Umwandlung von elektrischer Energie in sichtbares Licht stattfindet, ohne dass dabei Wärme erzeugt wird, wie z. B. bei der Glühlampe.
Es gibt zwei verschiedene Mechanismen, die Elektrolumineszenz in Kristallen erzeugen können: reine oder intrinsische und Ladungsinjektion. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Mechanismen besteht darin, dass im ersten Fall kein Nettostrom durch den Leuchtstoff (Elektrolumineszenzmaterial) fließt und im zweiten Fall die Lumineszenz während des Durchflusses eines elektrischen Stroms vorherrscht.
Bei der intrinsischen Elektrolumineszenz werden durch thermische Aktivierung und das elektrische Feld Atomelektronen (aus Donatorniveaus) in das Leitungsband freigesetzt. Viele dieser Leitungselektronen werden durch das Feld beschleunigt, bis sie mit lumineszierenden Zentren kollidieren und diese ionisieren (d. h. Elektronen aus ihren Atomen ausstoßen). Sobald ein Elektron mit einem ionisierten Atom des Zentrums rekombiniert, wird auf normale Weise Licht emittiert. Da der Effekt nachlässt, wenn eine konstante Spannung angelegt wird, kann eine Wechselspannung verwendet werden, um eine anhaltende Lichtemission zu erzeugen.
Elektrolumineszenz kann auch durch Ladungsinjektion entstehen, wenn eine Elektrode einen Kristall berührt, um einen Fluss von Elektronen oder Löchern zu erzeugen (Elektronenextraktion), oder wenn eine Spannung an einen p-n-Übergang angelegt wird, wodurch ein Strom fließt, d. h. Elektronen fließen vom n-Typ-Material in das p-Typ-Material. In beiden Fällen verlieren die Elektronen bei der Rekombination mit Zentren oder positiven Löchern Energie, was mit der Emission von Licht einhergeht.
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