160424. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektrolumineszkáló eszköz előállítására
MAGTAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÄGOS TALÁLMÁNY! HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1'969. VI. 26. (WE—401) Amerikai Egyesült ÁllamokHbeli elsőbbsége: 1968. VI. 28. (740 903) Közzététel napja: 1971. IX. 08. Megjelent: 1973. V. 31. 160424 Nemzetközi osztályozás; H 01 1 3/22; H 05 b 33/18 / tówtár Feltalálók: Ralph Andre Logan mérnök, Morristown, Harry Gregory White mérnök, Bernardsville, William Wiegmann mérnök, Middlesex, Amerikai Egyesült Államok Tulajdonos: Western Electric Company, Incorporated, New York, Amerikai Egyesült Államok Eljárás elektrolumineszkáló eszköz előállítására A találmány eljárás elektrolumineszkáló eszköz előállítására, amely eszköznek galliumfoszfid kristálya és ennek kristályrácsában elhelyezkedő nitrogéncsapdái, valamint p-n átmenetet alkotó p-típusú és n-típusú rétege van. Optikai képeket vagy indikátorokat igénylő számos terület, például a számítóigép és hírközlő ipar gyors és kiterjedt fejlődése szükségessé tette új fénykibocsátó eszközök kifejlesztését, amelyek hosszú élettartammal, nagy fényerővel, megbízható és egyszerű szerkezetükkel tűnnek ki. Ehhez járul az a követelmény, hogy az eszközök kis feszültséggel és árammal legyenek üzemeltethetők. 10 15 Legújabban igen nagy érdeklődést keltettek az „izoelektronikus csapdák"-kal rendelkező p-n átmenetes eszközök, amelyekben a csapdák sugárzó központokként működnek és áramot indító feszültség alkalmazásakor lumineszká- 20 lóak. E csapdák tényleges természetére nézve számos feltevés alakult ki. Feltételezik, hogy a csapdákat a kristályrácsban a periodikus táblázat azonos oszlopának egyik elemét helyettesítő másik elem alkotja. Jóllehet az ily módon 25 keletkezett központnak nincs töltése, de rácshibát hoz létre, ami lyukakat és elektronokat vonz. Az ily módon vonzóhatás alá kerülő lyuk és elektron a kérdéses helyen sugárzást adó rekombinációba lép. Az izoelektronikus csapda- 3 Q val rendelkező anyag példájaként a nitrogén adalékos galliumfoszfidot említhetjük, amelyben a nitrogén izoelektronikusan helyettesíti a foszfort a kristályrácsban és ezzel olyan csapdákat alkot, amelyek lyukakat és elektronokat egyaránt vonzanak. Erről számolnak be D. G. Thomas és R. T. Lynch a Journal of Physics and Chemistry of Solids, 1967. 28. k. 43:3—437. oldalain megjelent közleményükben. Ily módon bizonyos vegyületek megfelelő mennyiségű donor és akceptor szennyeződésekkel adalékolva néhány volt egyenfeszültségnek az átmeneten való alkalmazásakor szobahőmérsékleten zölden lumineszkálnak, egyben hosszú élettartammal és megbízhatósággal tűnnek ki. A leírt típusú p-n átmenetes elektroluimineszkáló diódában a teljes áram az exp (qV/ /nkT) kifejezés szerint változik, ahol q a töltés, V az előfeszültség, k a Boltzmann-állandó, T a hőmérséklet Kelvin^fokokban, n pedig állandó, amelynek értéke körülbelül 2, A kibocsátott fény viszont az exp (qV/kT) függvény szerint változik. Az injektált áram, amely meghatározza a kibocsátott fény mennyisiégét, csak kis töredéke a teljes áramnak. Ez azt jelenti, hogy az áram legnagyobb része nem sugárzó rekombinációk útján elveszik a sugárzási folyamat számára. Ezek a nem sugárzó rekombinációk az átmenet 160424
