Колесов. ем ее в ВЗ (переход 8) либо с забросом электрона из ЗП на уровень акцепторной примеси

ем ее в ВЗ (переход 8) либо с забросом электрона из ЗП на уровень акцепторной примеси (переход 7). При этом переход 7 сопровож­дается излучением световой энергии — (hv)₇ < AW. Вероятность пе­реходов J и 7 тем выше, чем глубже залегают уровни донорной и акцепторной примеси. Однако чем глубже залегают примесные уров­ни, тем меньше излучаемая энергия (hv)₃ и (hv)₇, т. е. меньше частота излучения v. Люминесценция может вызываться также вследствие перехода электрона от донора к акцептору (межпримесная рекомби­нация) и в результате рекомбинации носителей заряда при инжек- ции электронов из п- в р- область (см. гл. 8.4 и 8.6).

В качестве люминофоров обычно используют полупроводнико­вые материалы с большой шириной запрещенной зоны: сульфиды цинка, кальция, стронция (ZnS, CaS, SrS), оксиды щелочнозе­мельных металлов (ZnO, СаО) и некоторые оксидные соединения (CaW0₄, Zn₂Si0₄). Для создания уровней ловушек (см. рис. 7.13) лю­минофоры легируют металлами в количестве обычно 0,001—3 %, ко­торые обусловливают не только появление свечения, но и его цвет и длительность послесвечения (табл. 7.7). Эти легирующие добавки на­зывают активаторами.

Таблица 7.7 Цвет свечения люминофора в зависимости от природы активатора

Люминофор	Активатор	Цвет свечения
ZnS (AW= 3,6 эВ)	Ag	Синий
ZnS	Au	Голубой
ZnS	Cu	Зеленый
ZnS	Mn	Оранжевый
(Zn, Cd)S	Ag	Желтый
Zn2Si04	Mn	Зеленый

В светотехнике широко используют различные порошковые лю­минофоры, многие из которых имеют переменный химический со­став, не отвечающий стехиометрическим отношениям образующих компонентов (такие соединения называют бертоллидами); напри­мер, Zno_j6Cd_0j4S, Zn^Cdo^S, ZnSo^Seo,^ и др.

Люминофоры на основе ZnS отличаются высокой яркостью и светоотдачей в видимой области спектра (см. гл. 9.3.3). Сульфид цинка является основной составляющей промышленных сульфид­ных люминофоров, из которых выделяют три основных типа: ZnS, твердый раствор ZnS—CdS и твердый раствор ZnS—ZnSe.

Для экранов электронно-лучевых трубок применяют катодолю- минофоры: ZnS—Ag, ZnS—Си, (Zn, Cd) S-Ag, Zn₂Si0₄—Mn и др. Для светящихся красок используют фотолюминофор — ZnS, легирован­ный Си и Со. В люминофоры постоянного действия вводят неболь­шие добавки радиоактивных веществ (трития, урана). В светящихся
экранах, переключаемых напряжением, используют электролюмино­форы ZnS, Zn(S, Se), (Zn, Cd)S, в которые входят прозрачные свя­зующие (смола или стекло).

9*

Фотолюминофоры нашли широкое применение в производстве люми­несцентных ламп, работа которых основана на использовании ультрафиоле­тового излучения паров ртути, наполняющих колбу лампы, при прохожде­нии электрического тока (электролюминесценция). УФ-лучи длиной волны 253,7 нм преобразуются фотолюминофором в видимый свет (фотолюминес­ценция), частота которого определяется свойствами фотолюминофора. Люминесцентная лампа представляет собой цилиндрическую стеклянную трубку, на внутренней поверхности которой нанесен тонкий слой фотолю­минофора. Внутрь вводится капля ртути (20—30 мг), которая испаряется при работе лампы, и небольшое количество чистого аргона, служащего для пре­дохранения вольфрамовых электродов от разрушения и облегчения зажига­ния лампы. Основным фотолюминофором в производстве люминесцентных ламп является галофосфат кальция Ca₅P₃0₁₂(F, С1), активированный сурь­мой As и марганцем Мп (фотолюминесценция в области 570—595 нм). Из­меняя пропорции активаторов, можно получать люминесцентные лампы со световым потоком белого света, холодно-белого, тепло-белого и дневного света.

Дата добавления: 2015-08-09