Elektroluminesenssi

Elektroluminesenssi on luminesenssi-ilmiön alalaji, joka esiintyy tietyissä aineissa, jotka kykenevät emittoimaan valoa vahvassa sähkökentässä tai kun niiden läpi virtaa sähköä. Tällaisia aineita ovat esimerkiksi tietyt puolijohteet.

Elektroluminesenssi-ilmiötä käytetään hyväksi esimerkiksi LED-lampuissa, sairaalalaitteissa ja nestekidenäyttöjen taustavaloissa. Elektroluminesenssimateriaaleja ovat mm. III-IV tyypin puolijohteet (kuten InP, GaAs ja GaN) ja kuparia tai hopeaa sisältävät ZnS-hiukkaset tai Mn-pitoinen ZnS ohutkalvot

Mekanismi

Elektroluminesenssi on seurausta elektronien ja aukkojen spontaanista emissiosta materiaalissa (yleensä puolijohteissa). Elektroluminesenssissa viritys perustuu sähkökentän käyttöön virityksessä.  Viritetyt elektronit emittoivat fotonin palatessaan perustilaansa. Emittoituneet fotonit säteilevät satunnaisesti kaikkiin mahdollisiin suuntiin.
Absorptio ja emissio keskittyvät aineessa erityisiin luminesenssikeskuksiin, jotka ovat kiderakenteessa olevia pistevikoja . Ennen rekombinaatiota elektronit ja aukot erotetaan joko douppauksella, jolloin syntyy pn-rajapinta (puolijohteissa kuten LED) tai kentässä kiihdytettyjen elektronien ja luminesenssikeskusten elektronien törmäytyksellä. Tällöin suora energia-aukkosiirtymä on mahdollinen ja jossa elektroni - aukko rekombinaatio synnyttää fotonien emission. Emissiofotonin energia on suunnilleen sama kuin energia-aukon suuruus:

,

missä Ec on johtavuusvyön energia, Ev on valenssivyön energia ja h on Planckin vakio.

Katso myös
Elektroluminesenssinäyttö

Kirjallisuutta
Vij&Vij, Handbook of electroluminescent materials, Inst of physics pub, 2004, ISBN 9780750309233.

Lähteet

Aiheesta muualla
Artikkelit ja määritelmät answers.com:issa
Talking Electronics sivusto
A History of Electroluminescent Displays 

Luminesenssi