Кристаллофосфоры

Определение "Кристаллофосфоры" в Большой Советской Энциклопедии

Кристаллофосфоры (от кристаллы и греч. phōs — свет, phóros — несущий), неорганические кристаллические люминофоры. Кристаллофосфоры люминесцируют под действием света, потока электронов, проникающей радиации, электрического тока и т. д. Способность Кристаллофосфоры люминесцировать обусловлена наличием запрещенной зоны в энергетическом спектре кристалла (см. Твёрдое тело), поэтому Кристаллофосфоры могут быть только полупроводники и диэлектрики. В состав Кристаллофосфоры входят в малых концентрациях примеси — активаторы. Активаторы и дефекты решётки кристалла (вакансии, междуузельные атомы и т. п.) образуют центры свечения. Механизм свечения Кристаллофосфоры в основном рекомбинационный (см. Люминесценция). Люминесцировать Кристаллофосфоры могут как в результате возбуждения непосредственно центров свечения, так и при поглощении энергии возбуждения кристаллической решёткой Кристаллофосфоры и передаче её (через электроны и дырки, экситоны и др.) центрам свечения. Непосредственная рекомбинация электронов и дырок в Кристаллофосфоры также сопровождается свечением (излучательная рекомбинация). Длительность послесвечения Кристаллофосфоры колеблется в широких пределах — от 10^-9 сек до нескольких часов. В зависимости от активатора спектр люминесценции Кристаллофосфоры может меняться от ультрафиолетового до инфракрасного.

Основой Кристаллофосфоры служат сульфиды, селениды и теллуриды Zn, Cd, оксиды Ca, Mn, щелочно-галоидные и некоторые др. соединения. В качестве активаторов используют ионы металлов (Cu, Со, Mn, Ag, Eu, Tu и т. д.). Синтез Кристаллофосфоры осуществляется чаще всего прокаливанием твёрдой шихты, однако ряд Кристаллофосфоры получают из газовой фазы или расплава. Комбинируя активаторы и основы, можно синтезировать Кристаллофосфоры для преобразования различных видов энергии в видимый свет необходимых цветов с высоким кпд (до десятков %). Созданы, например, Кристаллофосфоры, преобразующие инфракрасное излучение в видимое, а также Кристаллофосфоры, яркость люминесценции которых возрастает или уменьшается (вспышечные и тушащиеся Кристаллофосфоры) под действием инфракрасного излучения. Благодаря таким широким возможностям, а также большой яркости свечения, химической и радиационной стойкости Кристаллофосфоры находят значительное применение (особенно Кристаллофосфоры с шириной запрещенной зоны в несколько эв). Порошкообразные Кристаллофосфоры используются в люминесцентных лампах, экранах телевизоров и осциллографов, электролюминесцентных панелях и т. д. Кристаллофосфоры с малым временем послесвечения (например, NaI·Tl) применяются в сцинтиляционных счётчиках для регистрации быстрых элементарных частиц и g-квантов. Некоторые Кристаллофосфоры могут выступать в качестве активной среды в полупроводниковых лазерах.

Лит.: Фок М. В., Введение в кинетику люминесценции кристаллофосфоров. М., 1964; Физика и химия соединений A_II, B_VI, пер. с англ., М., 1970.
  Э. А. Свириденков.