Файл: Верещагин, И. К. Электролюминесценция кристаллов.pdf

ного образца значении Ъсходными оказываются не только форма опытных и теоретических зависимостей цт и Vm, но и численные значения напряжения на одном кристалле

Vm ( Р И С . 31.3).

На рис. 31.4 теоретические и экспериментальные дан­ ные, относящиеся к образцам с зеленым свечением раз­ ного происхождения, сравниваются в координатах, кото­

с максимальной величиной выхода при комнатной тем­ пературе цт .

Выход конденсатора обычного типа меньше выхода люминофора (прежде всего за счет дополнительных све­ товых потерь) и равен г\т = ц0т РК, где К — доля из­ лучения, вышедшего из конденсатора. Оценка влияния различных факторов на выход реального конденсатора

210

него расположен около 420 °К, а яркость при комнатной температуре составляет 83% максимальной (рис. 31.5). Квантовый выход свечения фотолюминофоров при возбуж­ дении светом из области поглощения активатора колеб­ лется в пределах 0,7—1,0 [117—120]. Если принять, что максимальный квантовый выход люминофора сравнения равен единице, то для электролюминофора при том же

(рис. 31.5). При электровозбуждении происходит преиму­

211

щественно ионизация решетки и после спада поля в об­ ласти ионизации возможен захват дырок как центрами свечения, так и тушения, т. е. условия рекомбинации более близки к условиям при фотолюминесценции, воз­ буждаемой светом из области собственного поглощения вещества. У фотолюминофоров выход при возбуждении в полосе собственного поглощения составляет примерно 0,7 выхода при возбуждении в полосе примесного погло­ щения [119]. Если сохранить это соотношение для элек­ тролюминофоров, то максимальное значение Р для них как при собственном фото-, так и электровозбуждении будет равно Р 0 = 0,6 • 0,7 = 0,42. При электролюминес­ ценции это значение выхода будет относиться к низким температурам или высоким частотам, когда процессы освобождения дырок из центров свечения ослаблены (§ 32). Таким образом, для электролюминофоров с зеленым све­ чением можно ожидать максимального значения произ­

6 мкм (IXR = 2 в, и = 3 мкм/в) и b = 10 в максимальный

частотах 500—1000 гц, после чего происходит новый спад Т] [106]. Этот спад связан с особенностями эквивалентных схем отдельных зерен люминофора и всего конденсатора, которые содержат последовательно включенные емкости

исопротивления (например, сопротивление прозрачного электрода). Падение напряжения на этих сопротивлениях

ипотери энергии увеличиваются с ростом / [ИЗ, 124,

125]. Если последовательные сопротивления достаточно велики, спад ц (/) может начаться уже при небольших частотах и начальный рост ц (/) окажется слабо выражен­

с размером частиц 6 мкм соответствует частоте около 500 гц и равен 3,0% . Это вполне согласуется с расчетным значением 2,8% , особенно если учесть, что цифра 2,8% является приближенной, а ошибка при измерении аб­ солютного значения выхода может достигать 20 %. Наи­ больший выход, наблюдавшийся Леманом для конден­ саторов с фракцией другого люминофора с зеленым све­

212

чением (d = б мкм), составлял 14 лм/вт [107], т. е. также был равен примерно 3%*). При этом выход, относящийся непосредственно к люминофору, был оценен в 18—19лм/вт (4%). При комнатной температуре и частоте 50 гц выход фракции ЭЛ-510 (d = 6 мкм) снижается до 1,5%, что соответствует уменьшению вдвое яркости фотолюминес­ ценции и Р при переходе от низкой температуры к ком­ натной (см. рис. 31.5). Таким образом, в пределах пог­ решностей при определении величин Ь, и, Р и выхода теоретические значения цт близки к опытным, и рис. 31.4 может быть использован для оценок ожидаемого для данного размера частиц максимального выхода.

Расчетный выход относится к частицам определенного размера, в то время как большинство измерений выхода выполнялось на обычных поликристаллических образцах, частицы которых имеют различные размеры. Так как максимальный выход отдельной частицы и соответствую­ щее напряжение зависят от размеров частицы, при повы­ шении напряжения на конденсаторе с подобным образцом т\т различных частиц будет достигаться при разных нап­ ряжениях и измеренный усредненный выход г\т окажется ниже выхода частиц среднего размера. Действительно, если при частоте 50 гц и комнатной температуре вычис­ ленный и измеренный выход для фракции составляет около 1,5% (Ь = 10 в, d = 6 мкм), то для естественных образцов люминофоров с зеленым свечением, со сход­ ными свойствами и с тем же средним диаметром зерен, измеренный в таких же условиях выход колеблется в пределах 0,3 1,3% [108, 110]. Использованные выше значения Р 0 и К Р 0 = 0,36 являются, конечно, прибли­ зительными. Неясно, например, почему при низкой тем­ пературе выход фотолюминесценции электролюминофора в случае примесного возбуждения составляет только 0,6 от максимального выхода фотолюминофора. Возможно, это связано с неактивным поглощением как возбуждаю­ щего, так и излучаемого света, которое обусловлено при­ сутствием включений и большой концентрацией центров тушения в самом сульфиде цинка. Поглощение люми­ несцентного излучения может сказаться и в условиях электровозбуждения, т. е., возможно, следует увеличить Р 0 до 0,7, а К — считать меньшим (например, равным

*) Выход в % может, быть получен делением выхода в л м /в т на 475 (эквивалент для длины волны 520 нм).

213