Photoelectroluminescence in ZnS

Summary

The luminescent emission from ZnS(Cu) crystals excited simultaneously with UV light and an oscillatory electric field has been investigated by using a synchronous detector whose reference input was fed by the exciting voltage. In this way, we succeeded in measuring the photoluminescent brightness as a function of the UV flux and of the applied voltage amplitude and frequency. The dependence on the flux was found to be merely a proportionality, while that on the voltage isB = B₀[1 -θ exp[V/V₀]](B brightness;V voltage; B₀,θ and V₀ constant factors). The study of the behaviour against the frequency was a more laborious task, however the dependence turned out to be clearly decreasing. The results have been explained by assuming that UV excited holes drift according to the applied electric field, to recombine with electrons trapped within linear electroluminescent defects present in crystals. This readily allows for the above quoted brightness-voltage law.

Riassunto

L’emissione luminescente di cristalli di ZnS(Cu) eccitati simultaneamente con luce UV e con un campo elettrico oscillante è stata studiata usando un rivelatore sincrono, il cui ingresso di riferimento era connesso alia tensione di eccitazione. In questo modo, si è riusciti a misurare la brillanza fotoluminescente in funzione del flusso di luce UV, della tensione applicata e della frequenza. La dipendenza dal flusso è risultata essere semplicemente una proporzionalità, mentre quella dal voltaggio èB = B₀[1-θ exp[-V/V₀]](B brillanza;V voltaggio; B₀,θ e V₀ fattori costanti). Lo studio del comportamento in funzione della frequenza è risultato più difficile, tuttavia si è trovata una dipendenza nettamente decrescente. I risultati sono stati interpretati ammettendo che le buche eccitate dalla luce UV si spostino secondo la direzione del campo elettrico applicato, per ricombinarsi con elettroni intrappolati nei difetti elettroluminescenti lineari presenti nel cristallo. Ciò facilmente spiega la legge brillanza-tensione precedentemente riportata.

Резюме

Было исследовано люм инесцентное излучен ие кристаллов ZnS(Сu), облуче нных одновременно UV св етом и осциллирующим электрическим полем. При этом использо осциллирующим элект рическим полем. При эт ом использовался син хронный детектор, на в ход которого подавал ось возбуждающее нап ряжение. Таким образо м, использовался синхр онный детектор, на вхо д которого подавалос ь возбуждающее напря жение. Таким образом, н ам удалось измерить я ркость фотолюминесц енции, как функцию пот ока UV и амплитуды прило женного на подавалось возбужда ющее напряжение. Таки м образом, нам удалось измерить яркость фот олюминесценции, как ф ункцию потока UV и ампли туды приложенного на пряжения и частоты. За висимость от потока о казывается просто ли нейной, тогда как от на пряжения нам удалось измерить яркость фотолюминес ценции, как функцию по тока UV и амплитуды прил оженного напряжения и частоты. Зависимост ь от потока оказывает ся просто линейной, то гда как от напряжения функцию потока UV и ампл итуды приложенного н апряжения и частоты. З ависимость от потока оказывается просто л инейной, тогда как от н апряжения и частоты. Зависимост ь от потока оказывает ся просто линейной, то гда как от напряжения линейной, тогда как от напряжения В= В₀[1 - В ехр [V/V₀]] (В яркость; V напряжение; В₀, В и V₀ постоянные множител и). Исследование завис имости от частоты пре дставляет наиболее т рудную задачу, частоты представляе т наиболее трудную за дачу, однако, эта зависимос ть очевидно является убывающей. Полученные результа ты объясняются, испол ьзуя предположение, ч то дырки, возбужденны е UV светом, предположение, что ды рки, возбужденные UV све том, дрейфуют в соответст вии с приложенным эле ктрическим полем и рекомбинирую т с электронами, захвач енными в линейных электролюминесцент ных дефектах, присутс твующих в кристаллах. При этом легко получа ется в кристаллах. При этом л егко получается выше укаэанный закон закон зависимости яркости от напряжения.