Люминесценция

Содержание

Введение...................................................................................................................................... 3

1 Люминесценция.................................................................................................................... 4

2 Электролюминесценция.................................................................................................... 4

3 Основные механизмы излучательной рекомбинации.......................................... 7

3.1 Межзонная рекомбинация........................................................................................... 7

3.2 Экситонная рекомбинация........................................................................................... 9

3.3 Примесная рекомбинация............................................................................................ 9

3.4 Излучательная рекомбинация электрона и дырки на ловушке................ 10

3.5 Донорно-акцепторная межпримесная рекомбинация.................................... 10

4 Люминесцентные методы контроля полупроводников.................................... 11

4.1 Определение ширины запрещенной зоны.......................................................... 11

4.2 Определение процентного состава твердых растворов................................ 12

5 Безызлучательная рекомбинация............................................................................... 14

6 Устройство светодиодов................................................................................................. 14

7 Экспериментальная установка..................................................................................... 16

8 Подготовка экспериментальной установки к выполнению работы............ 17

9 Регистрация спектров светодиодов.......................................................................... 20

10 Задания по лабораторной работе............................................................................ 21

11 Контрольные вопросы.................................................................................................. 23

Список использованных источников............................................................................ 24

Заключение.............................................................................................................................. 25

Введение

Явление электролюминесценции широко используется в современной технике. Основанные на этом явлении приборы – светодиоды применяются сейчас для различных целей и, прежде всего – для визуального представления и передачи информации.

В данной лабораторной работе явление электролюминесценции рассматривается как метод контроля и характеризации полупроводников.

Цель лабораторной работы – изучить основные физические закономерности излучательной рекомбинации, определяющие свойства и параметры полупроводниковых светоизлучающих диодов, исследовать спектры электролюминесценции светодиодов на основе полупроводниковых соединений и твердых растворов, определить ширину запрещенной зоны, процентный состав твердого раствора.

Люминесценция

Люминесценция (от лат. luminis-свет и –escent-суффикс, означающий слабое действие) - излучение, представляющее собой избыток над тепловым излучением тела и продолжающееся в течение времени, значительно превышающего период световых колебаний. Первая часть определения отделяет люминесценцию от теплового равновесного излучения и показывает, что понятие “люминесценция” применимо только к совокупности атомов (молекул), находящихся в состоянии, близком к равновесному, так как при сильном отклонении от равновесного состояния говорить о тепловом излучении или люминесценции не имеет смысла. Тепловое излучение в видимой области спектра заметно только при температуре тела в несколько сотен градусов, в то время как люминесцировать оно может при любой температуре, поэтому люминесценцию часто называют холодным свечением.

Вторая часть определения (признак длительности) была введена С.И.Вавиловым, чтобы отделить люминесценцию от различных видов рассеяния света, отражения света, параметрического преобразования света, тормозного излучения и излучения Вавилова-Черенкова. От различных видов рассеяния люминесценция отличается тем, что при ней между поглощением и испусканием происходят промежуточные процессы, длительность которых больше периода световой волны.

По типу возбуждения различают фотолюминесценцию (возбуждение светом), радиолюминесценцию (возбуждение проникающей радиацией, к ней в частности, относятся рентгенолюминесценция, катодолюминесценция, ионолюминесценция, a-люминесценция), триболюминесценцию (возбуждение при механических воздействиях), хемилюминесценцию (возникает при химических реакциях), электролюминесценцию (возбуждение электрическим полем) [1].