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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 71

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

изменение тока во второй цени. В другом случае оба элемен­ та включены последовательно и освещение фоторезисторэ зажигает электролюминофор, свет которого затем сам мо­ жет поддерживать повышенный ток в цепи после прекра­ щения внешнего освещения (ячейка памяти). Если внеш­ нее освещение отсутствует, то по мере повышения напряже­ ния и роста свечения люминофора сопротивление цепи падает и данный уровень тока может быть получен и при более низком напряжении (бистабильная система). По­ рошкообразные или пленочные люминофоры и фотопровод­ ники делают возможным построение усилителей или преобразователей изображений. В этом случае между прозрачными электродами располагаются тонкие слои люминофора и фотопроводника, например, CdS, разде­ ленные светонепроницаемой пленкой для предотвраще­ ния оптической связи между слоями. В темноте значи­ тельная доля напряжения, приложенного к пластинам конденсатора, падает на фотослое и оставшейся части не­ достаточно для возбуждения люминофора. При освеще­ нии фотопроводящего слоя его сопротивление умень­ шается и появляется свечение люминофора, тем более яркое в данной точке, чем выше интенсивность освещения на противоположной стороне конденсатора. Таким путем можно усиливать световые изображения или переносить их из одной спектральной области в другую, если, нап­ ример, люминофор светится в видимой области, а фото­ проводник чувствителен к инфракрасным или ультра­ фиолетовым лучам.

Многие из приводившихся ранее сведений о физиче­ ских явлениях в электролюминофорах носят одновремен­ но и прикладной характер (в частности, сведения о выхо­ де люминесценции, влиянии на яркость и другие харак­ теристики свечения размера зерен или толщины пленок и другие). В разделе применения электролюминесценции возникает целый ряд дополнительных проблем, связан­ ных, например, с управлением свечения экранов, с необ­ ходимостью повышения яркости и контрастности изобра­ жений и уменьшения старения люминофоров (которое сопровождается спадом яркости во время длительной ра­ боты приборов) и другие вопросы. Все эти вопросы, так же, как и вопросы химии люминофоров и непосредствен­ ного применения различных электролюминесцентных устройств, подробно рассмотрены в специально посвя­ щенных этому книгах [1—8].

262

С точки зрения получения эффективных источников излучения наиболее перспективны устройства, использую­ щие инжекционный механизм ЭЛ. Основной проблемой по-прежнему является понижение доли безызлучательных рекомбинаций при сохранении необходимых электриче­ ских свойств материалов и достаточного уровня инжек­ ции неосновных носителей в излучающую область. У луч­ ших опытных образцов р —и-переходов в арсениде галлия внешний квантовый выход излучения при 300 °К уже сей­ час может превышать 20% [9].

Гетеропереходы позволяют осуществить интенсивную инжекцию носителей преимущественно в тот материал, который обладает меньшей шириной запрещенной зоны. Трудности, связанные с появлением большого числа со­ стояний на границе между двумя типами полупроводни­ ков, удается постепенно преодолеть. Так, особенности ре­ шеток AlAs и GaAs позволили получить гетеропереходы с малой концентрацией дефектов и центров безызлуча­ тельной рекомбинации у границы и создать как эффек­ тивные источники спонтанного излучения, так и инжекционные лазеры с квантовым выходом до 70% при ком­ натной температуре [10].

Для веществ, светящихся в видимой области спектра, перспективы получения высокоэффективных источников света менее ясны. У светодиодов из GaP в ближайшие годы возможно, по-видимому, повышение квантового вы­ хода примерно до 10%. Большинство широкозонных сое­ динений AirBVI, обладающих хорошим выходом при фо­ товозбуждении, не удается получить в виде материалов как

сэлектронной, так и с дырочной проводимостью, поэтому

издесь перспективными, возможно, следует считать по­ пытки осуществить инжекцию с помощью гетеропереходов (например, инжекцию дырок изр-SiC в n-CdS [11]). Другой возможностью является осуществление двойной инжек­

ции

в многослойных структурах типа упоминавшихся в

§ 2,

п. в.


ЛИТЕРАТУРА

Кп р е д и с л о в и ю

1.О. В . Лосев, Телеграфия и телефония 18, 61 (1923); 26, 403

(1924); 44, 485 (1927); 53, 153 (1929). Phil. Mag. 6, 1024 (1928).

2.

Phys. Zs. 32,

692 (1931); 34, 297 (1933).

 

 

G. Destriau, J . Chem. Phys. 33, 587 (1936); 34, 327, 462 (1937);

3.

Phil. Mag. 38,

700, 774, 880, 885 (1947).

 

 

F. Matossi,

Elektrolumineszenz

und

Elektrophotolumineszenz,

4.

Vieweg, Braunschweig,

1957.

 

Pergamon

Press, bond.—

H. K . Henisch,

Electroluminescence,

5.

N. Y .— Paris,

1962;

Электролюминесценция,

«Мир»,

1964.

Я . F. Ivey,

Electroluminescence

and Related

Effects,

Acad.

 

Press., N.

Y.,

London, 1963.

 

 

 

 

6.W. W. Piper, F. E . Williams. Sol. stat. phys. 6, 95 (1958); УФН

70, 622 (1960).

7.F. Matossi, H. Gutfahr, Phys. stat. sol. 3, 167 (1963).

8.A . G. Fischer, Luminescence of Inorganic Solids, Ed. P. Gold­ berg, N. Y., Acad. Press, 1966, p. 541.

9.Ю. H. Веревкин, Электролюминесцентные усиройства в судовой

автоматике, «Судостроение», 1966.

10.В . П. Деркач, В. М. Корсунский, Электролюминесцентные

устройства, «Наукова думка», Киев, 1968.

11.С. В . Свечников, Элементы оптоэлектроники, «Сов. радио»,

1971.

12.И. Я . Лямичев, Л. Я . Марковский, Ю. Я . Николаев, И. Я . Ор­ лов, Ф. В . Соркин, М . В . Фок (ред.), Прикладная электролю­

минесценция, «Сов. радио», 1974.

К р а з д е л у I (§§ 1—2)

1.С. И. Вавилов, Собрание сочинений, 1952, т. 2, стр. 28.

2.W. Shockley, W. Bead, Phys. Rev. 87, 835 (1952).

3. В . Л. Левшин, Я .

В . Митрофанова, Ю. Я . Тимофеев,

С. А . Фридман, В . В .

Щаенко, Тр. ФИАН СССР 59, 65 (1972).

4.М . В . Фок, Введение в кинетику люминесценции кристаллофос-

форов, «Наука», 1964.

5.Д . Кюри, Люминесценция кристаллов, ИЛ, 1961.

6. В . В . А нтонов-Ромоновский,

Кинетика фотолюминесценции

кристаллофосфоров, «Наука»,

1966.

7.В . С. Вавилов, Действие излучений на полупроводники, Физ-

матгиз, 1963.

8.С. М . Zener, Ргос. Roy. Soc. (London) 145А, 523 (1934).

264


9.W. Franz, Zs. f. Phys. 113, 607 (1939); Ann. Phys. 11, 17 (1952);

Zs. Naturforsch. 14-a, 415 (1959).

10.Л. В . Келдыш, ЖЭТФ 33, 994 (1957); 34, 962 (1958).

11.E. 0. Kane, J. Appl. Phys. 32, 83 (1961).

12.P . J . Price, J . M . Radcliffe, IBB J. Research Develop. 3, 364

(1959).

13.J . R . Oppenheimer, Phys. Rev. 31, 66 (1928).

14.К. B. McAfee, E. J . Ryder, W. Shockley, M. Sparks, Phys. Rev.

83, 650 (1951).

15.J . V. Morgan, E. O. Kane, Phys. Rev. Lett. 3, 466 (1959).

16.В. Г . Мельник, в сб. «Физика электронно-дырочных перехо­

дов и полупроводниковых приборов», «Наука», 1969, стр. 114.

17.К. G. McKay, К. В. McAfee, Phys. Rev. 91, 1079 (1953).

18.К. G. McKay, Phys. Rev. 94, 877 (1954).

19.S. L. Miller, Phys. Rev. 99, 1234 (1955).

20.Б . M . Вул, А . П. Шотов, в сб. «Физика твердого тела», 2, 150

(1959), Изд-во АН СССР.

21.С. A . Lee, R . A . Logan, R . L. Batdorf, J . J . Kleimack, W. Wiegmann, Phys. Rev. 134, 761 (1964).

22.R . H. Haitz,A. Goetzberger, R . M . Scarlett, W. Shockley, J. Appl.

Phys. 34, 1581 (1963).

23.И. К. Верешагин, А . С. Киричук, ФТТ 7, 1269 (1964); Phys.

Stat. Sol. 9, 873 (1965); Изв. АН СССР, сер. физ. 30, 604 (1966).

24.И. К. Верещагин, Л. А . Косяченко, Опт. и спектр. 13, 877 (1962).

25.R . A . Logan, A . G. Chynoweth, В. G. Cohen, Phys. Rev. 128,

2518 (1962).

26.R . A . Logan, S. M . Sze, J. Phys. Soc. Japan 21, Suppl. 21 (1966).

27.А . А . Гуткин, Э. M . Магеррамое, Д. H. Наследов, В . E . Се­ дов, в сб. «Физика электронно-дырочных переходов и полупро­

водниковых приборов», «Наука», 1969, стр. 238.

28.М . А . Weinstein, J. Opt. Soc. Amer. 50, 597 (1960).

29.M . В . Фок, Оптика и спектр. 18, 1024 (1965).

30.Ю. П. Чукова, в сб. «Электролюминесценция твердых тел и ее

применение», «Наукова думка», Киев, 1972, стр. 61.

31.М . Gershenson, The Luminescence in Inorganic Solids, Ed. P.

Goldberg, ch. 11, Acad. Press, 1966.

32. M . Нзтт, ТИИЭР 54, 55 (1966).

33.P . T. Landsberg, Sol. State Electr. 10, 513 (1967).

34.Излучательные рекомбинации в полупроводниках (сборн.), «Наука», 1972.

35.А . Берг, П. Дин, Светодиоды, «Мир», 1973.

36.А . Э. Юнович, в сб. «Инжекционная электролюминесценция»,

Тарту, 1968, стр. 9.

37.М . Пилкун, УФН 98, 295 (1969).

38.Ж. И. Алферов, в сб. «Инжекционная электролюминесценция»,

Тарту, 1968, стр. 142.

39.S. Wang, J Appl. Phys. 34, 3443 (1963).

40.D. R . Muss, J. Appl. Phys. 35, 3529 (1964).

41.A . G. Fischer, H. I . Moss, J. Appl. Phys. 34, 2112 (1963).

42.R . C. Jaklerik a. oth, J. Appl. Phys. Lett. 2, 7 (1963).

43.R . W. Smith, Phys. Rev. 105, 900 (1957).

44. M. G. Miksic, G. Mandel, F. F. Morehead, A . A . Onton,

F.S. Schlig, Phys. Rev. Lett. 11, 202 (1964).

45.A . G. Fischer, Luminescence of Inorganic Solids, Ed. P. Gold­ berg, N. Y., Acad. Press., 1966, p. 541.

265


46.И. К. Верещагин, В . С. Спивак, Тр. V совещания по электролю­

минесценции, Ставрополь, 1973, стр. 8.

47.Н. К. Henisch, В . R . Marathe, Ргос. Phys. Soc. 76, 762 (1960).

48.Р . Смит, Полупроводники, ИЛ, 1962, гл. 5.

49.Н. М . Амринов, Г. М . Гуро, Н . Ф. Ковтонюк, Е . Н. Лебедев,

ФТП 4, 1617 (1970).

50.Н. G. White, R . A . Logan, J. Appl. Phys. 34, 1990 (1963).

51./ . В . Gann, J. Res. A. Dev. 8, 141 (1964).

52.Новые методы полупроводниковой СВЧ-электроники, сб. под ред. В. И. Стафеева, «Мир», 1968.

53.В . Л. Бонч-Бруевич, И. П. Звягин, А . Г. Миронов, Доменная

электрическая неустойчивость в полупроводниках, «Наука», 1972.

54./ . S . Heeks, IEEE Trans. ED-13, 68 (1966).

55.S. S. Yee, Sol. State Electron. 10, 1015 (1967).

56.A . H. Георгобиани, А . В . Лавров, П. А . Тодуа, В. А. Чиха-

чева, в сб. «Электролюминесценция твердых тел», «Наукова

думка», Киев, 1971, стр. 58.

К р а з д е л у II (§$ 3—5)

1.Ю. Н. Николаев, М . В . Фок, Тр. ФИАН СССР 50, 106 (1970).

2.М . Н. Pilkuhn, L. М . Foster, I. В. М. Journal 10, 122 (1966).

3.М . Пилкун, УФН 98, 295 (1969).

4.Г. Ф. Холуянов, Низковольтные электролюминесцентные инди­

каторы для транзисторных схем, «Знание», 1965.

5.S. Mayburg, J . Black, J. Appl. Phys. 34, 1521 (1963).

6.9. E. Виолин, Г. Ф. Холуянов, ФТТ 6, 1696 (1964).

7.Ф. М . Воробкало,' К. Д. Глинчук, А . В . Прохорович, ФТП 11,

8.

150 (1969).

Теория электронных полупроводников, ИЛ,

1954.

В .

Шокли,

9.

С.

Т. Sah,

A . Noyce, W. Shockley, Ргос. IRE 45, 1228

(1958).

10.R . N. Hall, Ргос. IRE 40, 1512 (1952).

11.A . Herlet, E . Spenke, Z. Angew. Phys. 3, 149 (1955).

12.D . A . Kleinman, Bell. System Tech. J. 35, 685 (1956).

13.A . Rose, J. Appl. Phys. 35, 2664 (1964).

14.Ю. H. Николаев, в сб. «Инжекционная электролюминесценция»,

Тарту, 1968, стр. 69.

15.М . A . Lampert, Ргос. IRE 50, 1781 (1962).

16.П. М . Карагеоргий-Алкалаев, А . Ю. Лейдерман, Глубокие при­

месные уровни в широкозонных полупроводниках, изд. «ФАН» Узб. ССР, Ташкент, 1971.

17.В . В . Осипов, В . А . Холодное, ФТП, 4, 2241 (1970).

18. Я. С. Дубровская и др., ФТП 2, 1834 (1968);

3, 1815 (1969).

19. А . Н. Именков, М . М . Козлов, С. С. Мескин,

Д. Н. Наследов,

В . Н. Равич, Б . В . Царенков, ФТТ 7, 634 (1965).

20./ . I . Pamkove, Phys. Rev. Lett. 9, 283 (1962).

21.R . С. C. Leite, J . C. Sarace, D. H. Olson, B . G. Cohen, J . M . Whe­ lan, Phys. Rev. 137, 1583 (1965).

22. A . H. Именков,

M . M . Козлов, С. С. Мескин,

Д. H. Наследов,

В .

H.

Равич, Б .

М . Царенков, ФТТ 7,

775

(1965).

23. А .

Б .

Ормонт,

Э. А . Полторацкий, А .

9. Юнович, ФТТ 8,

546(1966).

24.А . 9. Юнович, А . Б . О рмонгп, ЖЭТф 51, 1292 (1966).

266


25.R. J . Archer, Я. С. С. Leite, A . Variv, S. Р . S. Porto, J . M . Whe­ lan, Phys. Hov. Lett. 10, 483 (1963).

26.F. E. Ripper, Я . С. C. Leite, Proc. IRE 53, 160 (1965).

27.T. N . Morgan, Phys. Rev. 148, 890 (1966).

28.А . Г . Аронов, Г . E. Пикус, ФТТ 8, 3729 (1966).

29.R . J . Keyes, T. M . Quist, Proc. IRE 50, 1882 (1962).

30.Б . M . Вул, В . С. Вавилов, Г . Н . Галкин, Е . А . Боброва, ФТТ 8,

906 (1966).

31. Я . Н. Saul, J . Armstrong, W. Н. Hackett, Appl. Phys. Lett.

15, 229 (1966).

32.В . С. Вавилов, Действие излучений на полупроводники, Физ-

матгиз, 1963.

33.Излучательная рекомбинация в полупроводниках (сборн.) «Наука», 1972.

34.

А . Берг, П. Дин, Светодиоды,

«Мир», 1973.

 

К р а з д е л у

III

(§§ 6—15)

 

1.

Е. Ryder, Phys.

Rev.

90, 766

(1953).

2.

С. В . Norries, J .

F. Gibbons, IEEE Trans. ED-14, 38 (1967).

3.V. Rodriguez, H. Ruegg, M. Nicolet, IEEE Trans. ED-14. 43

(1967).

4.

C. Dahl, J .

Moll, IEEE Trans. ED-14, 46 (1967).

5.

J . B . Gunn,

J. of Electronics 2, 87 (1956).

6.A. Prior, J. Phys. Chem. Solids 12, 175 (1960).

7.В . А . Чуенков, ЖТФ 28, 470 (1958).

8.M . Shockley, Rell. system. Tech. J. 30, 990 (1951).

9.B . N . Brockhouse, P. L . Teyengar, Phys. Rev. 109, 747 (1958).

10. H. Palevsky,

D. I. Hyghes, W. Kley, E. Tunkele, Phys. Rev.

Let. 2, 258 (1959).

И . К. Хилсум,

А . Роуз-Инс, Полупроводники типа A m Bv , ИЛ,

1963.

 

12. Т. Мосс, Оптические свойства полупроводников, ИЛ, 1961.

13.М . Glicksmann, W. А . Hicinbothem, Phys. Rev. 129, 1572 (1963).

14.Р . Butcher, W. Fawcett, Phys. Rev. Lett. 21, 489 (1966).

15.J . Ruch, G. Kino, Appl. Phys. Lett. 10, 40 (1967).

16.J . R . Hauser, J. Appl. Phys. 37, 507, (1966).

17.R . A . Logan, S. M . Sze, Proc. Int. Conf. on Phys. Semiconduc­

tors, Kyoto, 1966; J. Phys. Soc. Japan. 21, Suppl., 21 (1966). 18. C. A . Lee, R . A . Logan, R . L. Batdorf, J . J . Kleimack,

W.W. Wiegmann, Phys. Rev. 134, 761 (1964).

19.A . G. Chynoweth, K . G. McKay, Phys. Rev. 108, 29 (1957).

20.J . L . Moll, R . V. Overstraeten, Sol. State Electron. 6, 147 (1963).

21. А . А . Гуткин, Э. M .

M агеррамов, Д .Н . Наследов, В . E. Седов,

в сб. «Физика электронно-дырочных переходов и полупровод­

никовых приборов»,

«Наука», 1969, стр. 238.

22.К . G. McKay, Phys. Rev. 94, 877 (1954).

23.S. L. Miller, Phys. Rev. 99, 1234 (1955).

24.Б . M. Вул, А. П. Шотов, в сб. «Физика твердого тела», 1, 150

1959; Sol. State Phys. and Electronics Telecommunic., Acad. Press Inc., N. Y., 1960, v. 1, p. 491.

25.K. G. McKay, К. B . McAffee, Phys. Rev. 91, 1079 (1953).

26.W. Shockley, Sol. State Electron. 2, 35 (1961); Czech. J. Phys.

11, 81 (1961).

267