Электролюминесценция

Эле́ктролюминесце́нция — люминесценция, возбуждаемая электрическим полем^[1].

Наблюдается в веществах — полупроводниках и кристаллофосфорах, атомы (или молекулы) которых переходят в возбуждённое состояние под воздействием пропущенного электрического тока или приложенного электрического поля^[2].

Электролюминесценция — результат излучательной рекомбинации электронов и дырок в полупроводнике. Возбуждённые электроны отдают свою энергию в виде фотонов. До рекомбинации электроны и дырки разделяются либо посредством активации материала для формирования p-n-перехода (в полупроводниковых электролюминесцентных осветителях, таких как светодиод), либо путём возбуждения высокоэнергетическими электронами (последние ускоряются сильным электрическим полем) — в кристаллофосфорах электролюминесцентных панелей.

Обычно электролюминесцентные панели выпускаются в виде тонких плёнок из органических или неорганических материалов. В случае применения кристаллофосфоров цвет свечения определяется примесью — активатором. Конструктивно электролюминесцентная панель представляет собой плоский конденсатор. Электролюминесцентные панели требуют подачи достаточно высокого напряжения (60 — 600 вольт); для этого, как правило, в устройство с электролюминесцентной подсветкой встраивается преобразователь напряжения.

Примеры тонкоплёночных электролюминесцентных материалов:

Порошкообразный сульфид цинка, активированный медью или серебром (сине-зелёное свечение);
Сульфид цинка, активированный марганцем (жёлто-оранжевое свечение);
Полупроводники группы А^III—B^V, например, ${{\ce {InP}}}$ , ${{\ce {GaAs}}}$ , ${{\ce {GaN}}}$ (светодиоды).

Электролюминесцентные осветители (панели, дисплеи, провода и т. д.) широко используются в бытовой электронике и светотехнике, в частности — для подсветки жидкокристаллических дисплеев, подсветки шкал приборов и плёночных клавиатур, декоративного оформления строений и ландшафта и пр.

Для военных и промышленных применений выпускаются электролюминесцентные графические и знакосинтезирующие дисплеи. Эти дисплеи отличаются высоким качеством изображения и относительно низкой чувствительностью к температурным режимам.

Антонов-Романовский В. В. Кинетика фотолюминесценции кристаллофосфоров. — Москва : Наука, 1966.
Гершун А. Л. Электролюминесценция // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Головина А. П., Лёвшин Л. В. Химический люминесцентный анализ неорганических веществ. — Москва : Химия, 1978.
Агранович В. М., Галанин М. Д. Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах. — Москва : Наука, 1978.
Верещагин И. К. «Электролюминесценция твёрдых тел» — Москва : «Знание», 1981.
Лёвшин Л. В., Салецкий А. М. Люминесценция и её измерения. Молекулярная люминесценция. — Москва : Изд-во московского университета, 1989.
Пустоваров В. А. Люминесценция твёрдых тел. — Екатеринбург : Издательство Уральского университета, 2017.

Overview of electroluminescent display technology, and the discovery of electroluminescence
Chrysler Corporation press release introducing Panelescent (EL) Lighting on 8 September, 1959.
First large format EL advertising campaign in Vienna made by elontech.eu.

[1]

[2]

Классификация полупроводников
По агрегатному состоянию	Кристаллические полупроводники Аморфные полупроводники Жидкие полупроводники
По типу вещества	Неорганические полупроводники Органические полупроводники
По типу проводимости	Собственные Примесные Вырожденные Невырожденные Компенсированные n-типа p-типа Ионные
По группам	Элементарные полупроводники: Si, Ge, C, Se, Te, ... Двухкомпонентные полупроводники: $A^{I}B^{VII}\qquad A^{II}B^{IV}\qquad A^{II}B^{V}\qquad A^{II}B^{VI}\qquad A^{III}B^{V}\qquad A^{IV}B^{VI}\qquad A^{V}B^{VI}$ $A^{I}B^{VII}$ CuCl, ... $A^{II}B^{IV}$ SiC, SiGe, ... $A^{II}B^{V}$ CdSb, CdAs₂, CdP₂, ZnP₂, ZnSb, ... $A^{II}B^{VI}$ ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdTe, HgSe, HgTe, HgS, ... $A^{III}B^{V}$ GaAs, GaN, GaP, GaSb, InN, InAs, InP, InSb, AlSb, ... $A^{IV}B^{VI}$ PbS, PbSe, PbTe, SnTe, SnS, SnSe, GeS, GeSe, ... $A^{V}B^{VI}$ BiTe₃, ...
По компонентному составу	Трёхкомпонентные: $Al_{x}Ga_{1-x}As,InGaAs,InxGa_{1-x}As,InGaP,AlInAs,AlInSb,$ $GaAsN,GaAsP,AlGaN,AlGaP,InGaN,InAsSb,InGaSb,$ Четырёхкомпонентные: $AlGaInP,InAlGaP,InGaAlP,AlInGaP,AlGaAsP,$ $InGaAsP,AlInAsP,AlGaAsN,InGaAsN,InAlAsN,GaAsSbN,$ Пятикомпонентные: $GaInNAsSb,GaInAsSbP,...$ Твёрдые растворы: $(CdTe)_{x}(HgTe)_{1-x},\,(HgTe)_{x}(HgSe)_{1-x},\,(PbTe)_{x}(SnTe)_{1-x},\,(PbSe)_{x}(SnSe)_{1-x}$
По физическим свойствам	Пьезополупроводники Магнитные полупроводники
Теория	Зонная теория Подвижность носителей Дырки Электроны проводимости Эффективная масса Квазиуровень Ферми Доноры Акцепторы Квантовая яма Закон дисперсии Плотность состояний Статистика Ферми — Дирака
Эффекты в полупроводниках	Эффект Ганна Эффект Дрессельхауза Эффект Зенера Эффект поля Эффект Рашбы Эффект Рашбы — Эдельштейна Эффект Франца — Келдыша Эффект Холла Квантовый эффект Холла Эффект Нернста — Эттингсгаузена

Полупроводниковые приборы
Интегральная схема
Полупроводниковые диоды	Варикап Стабилитрон Диод Шоттки
Вентили	Тиристор Фототиристор
Транзистор
Приборы с зарядовой связью
Полупроводниковые СВЧ-приборы	Диод Ганна Лавинно-пролётный диод
Оптоэлектронные приборы	Фоторезистор Фотодиод Фототранзистор Солнечные элементы Детекторы ядерных излучений Кристаллический счётчик Светодиод Полупроводниковый лазер Электролюминесцентный излучатель
Терморезистор Датчики Холла

Электролюминесценция

Механизм электролюминесценции

Электролюминесцентные материалы

Применение

Примечания

Литература

Ссылки