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

импульсов, также может увеличиваться с ростом Г0(§15), поэтому описанные выше процессы могут участвовать в формировании частотной зависимости яркости и в этом случае.

При увеличении частоты синусоидального напряжения

падает и требуются более высокие частоты, чтобы емкости

Рис. 32.12. Зависимость яркости от частоты при различных напряжениях. Максимумы кривых приведены к одной высоте. Образец ЭЛ-510, Т = 20 °С [125].

начали шунтировать R 0 и снижать напряжение на зерне и V0. Соответственно, чем выше V, тем при более высоких

236

ротивления R 2 наблюдалось в работе [161]. К тем же ре­ зультатам приводит использование в ячейках высокоом­ ных прозрачных электродов [113].

Спад яркости при достаточно высоких / (т. е. корот­ ких импульсов напряжения) может быть связан также с конечным временем образования пространственного за­ ряда, как это предполагалось при рассмотрении частот­

роны это явление рассмотрено в работе Фока [163] (пере­ распределение дырок между центрами свечения происхо­ дит в условиях одновременной рекомбинации, но при по­ стоянной концентрации свободных электронов) и в работе Мозера, Гумлиха и Брозера [99] (рекомбинации нет). Если учитывать присутствие центров тушения, то явле­ ния окажутся более сложными, так как часть освобож­ денных из центров голубого свечения дырок попадает к ним. В этом случае в зависимости от концентрации туша­ щих центров можно ожидать как усиления зеленой поло­ сы при увеличении At, так а ее ослабления при одновре­ менном спаде синего свечения. Подобные явления наблю­ дал Бонч-Бруевич в образцах с различным содержанием меди [162]. Величины N T и Е, входящие в (32.2), у этих образцов также могли быть различными. Расчеты, отно­ сящиеся к влиянию частоты на отношение интенсивностей синей и зеленой спектральных полос при наличии в крис­ таллах центров тушения, проводились в работах [99, 159].

д) Основные пики волн яркости [158]. Рассмотрим теперь ту часть полупериода хеременного напряжения, в которую происходит рекомбинация. В область кристал­ ла, где находится Q дырок, от противоположной стороны

237

кристалла течет ток I (выраженный в числах электро­ нов), который разделяется на два рекомбинационных по­ тока / = Я L, причем Я = у т nh, a L = уапр (обоз­ начения прежние, см. рис. 32.6 и 32.7). Тогда в каждый момент времени интенсивность свечения определится сле­ дующим выражением:

Р+ ЧГ~ h

вкотором р и h уменьшаются со временем, начиная от зна­ чений рг и hx до нуля к концу периода только вследствие рекомбинации. В этом случае к концу второго полупериода произойдет рг рекомбинаций с излучением, которые составят долю Р от общего числа рекомбинаций Q0.

Максимум L при синусоидальном напряжении обра­ зуется в результате уменьшения р при продолжающемся росте тока I (знаменатель в (32.7) изменяется в это время слабее, чем р и /). Как отмечалось в $ 15, основную роль играет ток, связанный с ионизацией на другом конце

кристалла, поэтому он является быстрой функцией V и t. Зависимость / (F) можно получить расчетным путем (§ 28), но здесь удобнее использовать приближенное вы­ ражение в виде степенной функции / — Vх. Для обычных образцов с зеленым свечением * л З (см., например, рис. 26.1). В этом случае при фаговом угле светового пи­

в котором Р = pJQo, а р = p„/pi. При Р = 0,2, р =0,5; hm[hi = 0,93, т. е. пока свечение не пройдет черев макси­

238

Значения всех величин относятся ко времени tm, отсчи­ тываемому от момента, когда V = 0. Подставляя в (32.9)

формулу тока I = kVa sin3 соtm (к — коэффициент про­ порциональности) и пренебрегая слагаемым cos4co£, мож­ но получить следующее уравнение для фазового угла ос­ новного светового пика фт = со tm:

Угол фт зависит от квантового выхода рекомбинации Р, а следовательно, и от частоты, температуры и других условий наблюдения волн яркости. Зависимость ц>т от какой-либо величины (например, от температуры) по­ вторяет по форме зависимость Р от той же величины, но изменения фт происходят в небольших пределах. Так, при р = 0,5, ут/уа = ОД изменение Р от 0,01 до 0,30 приводит к изменению угла фт от 52° до 73°.

Вычисленные с помощью уравнений (32.10), (32.11) и (32.2) зависимости фт от температуры, частоты и других факторов согласуются с опытными данными. На рис. 32.14 приведены изменения фт при постепенном увеличении концентрации тушащей примеси кобальта в люминофоре типа ZnS — Си, Со. В этом случае основные изменения Р в ф т происходят вследствие уменьшения Р п (см. (32.3)). Так как концентрация поля в зернах люминофора с раз­ ным содержанием кобальта не изменяется (наклоп зави­

239