電致發(fā)光,電致發(fā)光的分類,電致發(fā)光參數(shù)指標(biāo)等
電致發(fā)光又稱場(chǎng)致發(fā)光，電致發(fā)光現(xiàn)象是指電能直接轉(zhuǎn)換為光能的一類發(fā)光現(xiàn)象，它包括注入式電致發(fā)光和本征型電致發(fā)光。
�。�1）注入式電致發(fā)光：直接由裝在晶體上的電極注入電子和空穴，當(dāng)電子與空穴在晶體內(nèi)再?gòu)?fù)合時(shí)，以光的形式釋放出多余的能量。注入式電致發(fā)光的基本結(jié)構(gòu)是結(jié)型二極管（LED）；
�。�2）本征型電致發(fā)光：又分為高場(chǎng)電致發(fā)光與低能電致發(fā)光。其中高場(chǎng)電致發(fā)光是熒光粉中的電子或由電極注入的電子在外加強(qiáng)電場(chǎng)的作用下在晶體內(nèi)部加速，碰接發(fā)光中心并使其激發(fā)或離化，電子在回復(fù)到基態(tài)時(shí)輻射發(fā)光。
從發(fā)光原理電致發(fā)光可以分為高場(chǎng)電致發(fā)光和低場(chǎng)電致發(fā)光。高場(chǎng)電致發(fā)光是一種體內(nèi)發(fā)光效應(yīng)。發(fā)光材料是一種半導(dǎo)體化合物，摻雜適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)引進(jìn)發(fā)光中心或形成某種介電狀態(tài)。當(dāng)它與電極或其他介質(zhì)接觸時(shí)，其勢(shì)壘處于反向時(shí)，來(lái)自電極或界面態(tài)的電子，進(jìn)人發(fā)光材料的高場(chǎng)區(qū)，被加速并成為過(guò)熱電子。它可以碰撞發(fā)光中心使之被激發(fā)或被離化，或者離化晶格等。再通過(guò)一系列的能量輸運(yùn)過(guò)程，電子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)而發(fā)光。低場(chǎng)電致發(fā)光又稱為注人式發(fā)光，主要是指半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）。1960 年人們發(fā)現(xiàn)GaAs的p－n結(jié)二極管，在正向偏壓下，發(fā)生少數(shù)載流子注入，并在p－n結(jié)附近，兩種載流子發(fā)生復(fù)合而發(fā)光。由于這種半導(dǎo)體材料禁帶較窄，發(fā)出的是紅外光。隨后，利用這一原理，不斷開(kāi)拓較寬禁帶的半導(dǎo)體材料GaP，GaInP，GaAlAs，GaN等等，陸續(xù)研制成紅色、黃色、綠色和藍(lán)色的發(fā)光二極管。近年來(lái)，在電致發(fā)光領(lǐng)域，有機(jī)薄膜電致發(fā)光異軍突起。一般認(rèn)為,有機(jī)電致薄膜發(fā)光過(guò)程由以下5 個(gè)步驟：
(1) 載流子的注入。在外加電場(chǎng)的作用下,電子和空穴分別從陰極和陽(yáng)極向夾在電極之間的有機(jī)功能薄膜層注入。電子從陰極注入到有機(jī)物的最低未占據(jù)分子軌道(LUMO )，而空穴從陽(yáng)極注入到有機(jī)物的最高占據(jù)分子軌道(HOMO) 。
(2) 載流子的遷移。注入的電子和空穴分別從電子傳輸層和空穴傳輸層向發(fā)光層遷移。
(3) 載流子的復(fù)合。電子和空穴結(jié)合產(chǎn)生激子。
(4) 激子的遷移。激子在有機(jī)固體薄膜中不斷地作自由擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),并以輻射或無(wú)輻射的方式失活。
(5) 電致發(fā)光。當(dāng)激子由激發(fā)態(tài)以輻射躍遷的方式回到基態(tài),就可以觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象,發(fā)射光的顏色是由激發(fā)態(tài)到基態(tài)的能級(jí)差所決定的。
