Elektrolüminesans Nedir? Nasıl Oluşur? Özellikleri Nelerdir?

0
Advertisement

Elektrolüminesans nedir? Nasıl tanımlanır? İlk hangi bilim insanları bu etkiyi gözlemlemiştir? Elektrolüminesans özellikleri nedir? Nasıl oluşur?

Elektrolüminesans

Kaynak: pixabay.com

Elektrolüminesans, harici bir dc veya ac güç kaynağından sağlanan elektrik enerjisinin dönüştürülmesiyle belirli kristallerde üretilen ışıktır. Işık, ışığı yayan malzemenin herhangi bir önemli sıcaklık artışı olmadan oluşur. Elektrolüminesans oluşturmak için çeşitli teknikler kullanılmıştır.

1907’de İngiliz fizikçi H.J. Round, bir silikon karbür (SiC) kristali üzerine nokta elektrotları yerleştirip içinden bir akım geçirdiğinde elektrolüminesans gözlemledi. Bu etki, 1923’ten itibaren Rus fizikçi Oleg Vladimiroviç Losev tarafından daha kapsamlı bir şekilde araştırıldı, ancak tam açıklaması ancak 1945’ten beri katı hal fiziğindeki gelişmelerden sonra mümkün oldu.

Round ve Losev tarafından görülen elektrolüminesansın en güçlü formu, safsızlıklarla birlikte bir SiC kristalinde meydana gelen bir pn bağlantısındaki eletronların ve deliklerin ışınımsal rekombinasyonundan kaynaklanıyordu. Eletronlar p-tipi bir malzemeye (deliklerin baskın olduğu) enjekte edildiğinde veya delikler eleetronların baskın olduğu n-tipi bir malzemeye enjekte edildiğinde, eletronlar ve delikler pn bağlantısında birkaç şekilde yeniden birleşir, bunların bazıları sonuçlanır. görünür ışık veya kızılötesi radyasyon emisyonu.

Bu etki, galyum arsenit (GaAs) gibi yarı iletken bileşiklerin özel olarak hazırlanmış kristalleri kullanılarak kullanılmıştır. GaAs’tan yapılmış tek kristalli pn diyotlar, %40 verimlilikle yakın kızılötesi radyasyon verir ve galyum fosfitten (GaP) yapılmış diyotlar yaklaşık %7 verimlilikle kırmızı ışık ve yaklaşık %0.5 verimlilikle yeşil ışık verir. Periyodik tablonun III ve V gruplarından GaAs kristalleri ve diğer bileşiklerin kristalleri tarafından yayılan dalga boyları 630 nanometre ile 30 mikrometre arasında değişir.

Tutarlı elektrolüminesans ilk olarak 1962’de Amerikalı işçiler tarafından GaAs diyotlarından elde edildi. Burada, elektron deliği rekombinasyon süreçleri rastgele değil, fazda meydana gelir ve muazzam yoğunlukta dar bir tutarlı kızılötesi radyasyon demeti yayılır.

Advertisement

Tutarlı ve tutarsız elektrolüminesan pn diyotlar, pilot ateşleri için kullanılan küçük nokta kaynaklarıdır; optik-elektronik veri işleme; değişen sistemler; doğrudan görüş iletişimi—örneğin, gece görüş cihazları için kızılötesi lambalar olarak; ve alfanümerik veri görüntüler.

Fransız fizikçi Georges Destriau tarafından 1936’da elektrolüminesans indüklemek için farklı bir yöntem keşfedildi. Yönteminin iyileştirilmesinde, bakır katkılı çinko sülfürün (ZnS, bir II-VI bileşiği) küçük parçacıklarından oluşan mikrokristal tozlar bir yalıtkan içine gömülür. reçine ve biri şeffaf olan iki büyük düz kapasitör plakası arasına yerleştirilmiştir. Plakalara alternatif bir voltaj uygulandığında, parçacıklar, parlaklıkları binlerce foot-lambert’e kadar olan, döngü başına iki kez ışık yayar. Bu yöntemde, elektronlar ve delikler dönüşümlü olarak ZnS’ye alandan yayılır. Delikler, daha hareketli elektronlarla yeniden birleşene kadar yarım döngü boyunca orada tutulur ve bu, ışık emisyonu ile sonuçlanır. Verimlilik yaklaşık %1’dir, ancak artan parlaklık ile azalır.


Leave A Reply