Элементы и устройства оптоэлектроники. Самохвалов М.К. - 74 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

73
тодолюминофоров, пороговое напряжение V
n
составляет обычно сотни вольт; в
результате ускоряющее напряжение V оказывается очень высоким (5-50 кВ),
что является одним из основных недостатков приборов, в которых используют
такие люминофоры. Люминофоры, используемые в низковольтных катодолю-
минесцентных индикаторах, обладают повышенной электропроводностью, в
результате заряд, скапливающийся у их поверхности, оказывается меньше, и V
n
снижается до единиц вольт.
Зависимость яркости катодолюминесценции от плотности тока возбуждаю-
щих электронов линейна в широком диапазоне значений плотности тока. При
больших плотностях возбуждения, однако, эта зависимость выходит на насы-
щение, что может быть обусловлено насыщением центров свечения, увеличени-
ем тормозящего поля, создаваемого заряженной поверхностью люминофора, а
также температурным тушением (при увеличении плотности тока температура
бомбардируемого электронами кристалла возрастает). Одновременно начинает
падать энергетический выход - все большая часть подводимой энергии уходит в
теплоту. Практически яркость свечения катодолюминесцентных устройств не
превышает 200-700 кд/м
2
, при этом рабочий диапазон изменения плотности то-
ка составляет 0,5-20000 мкА/см
2
.
Основные потери энергии при катодолюминесценции связаны с тем, что воз-
никающие в люминофоре горячие электроны и дырки быстро (за 10
-12
с) теряют
часть энергии, превращаясь в обычные тепловые электроны зоны проводимости
и дырки валентной зоны. Доля энергии, переходящей при этом в тепловые ко-
лебания решетки, довольно велика и составляет 65-70% от всей энергии. Таким
образом, энергетический выход катодолюминесценции вряд ли может превы-
шать η
е
= 0,35; реально достижимые значения η
е
составляют
0,2-0,25 (люминофор ZnS: Cu).
Яркость, энергетический выход, цвет свечения зависят от химического соста-
ва люминофора. В качестве примера можно привести некоторые из тех, кото-
рые выпускаются для цветных телевизионных кинескопов: люминофоры на ос-
нове ZnS:Ag (цвет свечения синий), ZnCdS:Cu, Al (цвет свечения зеленый),
Y
2
О
3
:Eu (цвет свечения красный). Яркость свечения соответствующих уст-
ройств составляет 50-300 кд/м
2
. В вакуумных люминесцентных индикаторах
используют кристаллофосфоры на основе оксида и сульфида цинка (ZnO:Zn,
ZnS:Ag, ZnS:Cu+ZnО) диоксида олова (SnO
2
:Eu), смесь SnO
2
и Y
2
O
3
S:Eu, а так-
же некоторые другие. Эти люминофоры характеризуются низким потенциалом
начала катодолюминесценции (для ZnS он равен 6-7 В, для ZnCdS - 4-5 В), по-
этому общее напряжение, прикладываемое к таким индикаторам, не превышает
50-70 В. Яркость при этом может быть довольно велика (до 1000 кд/м
2
).
От состава люминофора зависит и время послесвечения устройства: оно мо-
жет составлять от 10 мкс до нескольких минут (у электронно-лучевых трубок с
длительным послесвечением, используемых в запоминающих осциллографах).
Вакуумный люминесцентный индикатор (ВЛИ) представляет собой вакуум-
ный прибор диодной или триодной конструкции. Наиболее распространенной
является триодная конструкция, состоящая из катода прямого накала, сетки и

Страницы