Кристаллофосфоры

КРИСТАЛЛОФОСФОРЫ (от кристаллы и греческого φωσφορος – светоносный), неорганические кристаллические люминофоры. Свечение кристаллофосфоров может возбуждаться электромагнитным излучением (в том числе светом), потоком электронов, электрическим током и др. Кристаллофосфорами могут быть только полупроводники и диэлектрики. Центры свечения кристаллофосфоров возникают на дефектах кристаллической решётки или в местах внедрения специальных примесей – активаторов. Люминесценция кристаллофосфоров может быть вызвана как непосредственным возбуждением центров свечения, так и поглощением кристаллической решёткой энергии возбуждения с последующей передачей её центрам свечения. Рекомбинация электронов и дырок в кристаллофосфорах также сопровождается свечением. Длительность послесвечения кристаллофосфоров изменяется в очень широких пределах – от 10–9 с до десятков часов.

Основой кристаллофосфоров служат сульфиды, селениды и теллуриды Zn, Cd, оксиды Са, Mn, галогениды щелочных металлов, а также соединения Ga. В качестве активаторов используют ионы Cu, Ag, Со, Mn и некоторые ионы редкоземельных элементов. Введение активаторов проводится либо в процессе изготовления кристаллофосфоров, либо последующей имплантацией ионов в готовый материал основы. Комбинируя активаторы и основы, синтезируют кристаллофосфоры, преобразующие различные виды энергии в видимый свет заданных цветов. Кпд таких преобразований энергии приближается к 100%. Созданы кристаллофосфоры, преобразующие ИК-излучение в видимое, кристаллофосфоры, яркость люминесценции которых возрастает или уменьшается под действием ИК-излучения или нагревания, и др. Такие свойства кристаллофосфоров находят широкое применение в технике: кристаллофосфоры используются в люминесцентных лампах, светодиодах, экранах телевизоров и осциллографов, электролюминесцентных панелях и др. Кристаллофосфоры с малым временем послесвечения применяют в сцинтилляционных детекторах для регистрации быстрых элементарных частиц и ядерных излучений. Некоторые кристаллофосфоры могут применяться в качестве активной среды в полупроводниковых лазерах.

Реклама

Лит.: Фок М. В. Введение в кинетику люминесценции кристаллофосфоров. М., 1964; Гурвич А. М. Введение в физическую химию кристаллофосфоров. М., 1986; Галанин М. Д. Люминесценция молекул и кристаллов. М., 1999.

Ю. П. Тимофеев, А. М. Леонтович.