elektrolumineszenz

Elektrolumineszenz ist die Emission von Licht, die durch elektrische Anregung eines Materials entsteht. Ladungsträger werden durch ein elektrisches Feld oder durch Sprünge an einer p-n-Grenze injiziert und rekombinieren radiativ, wodurch Photonen ausgesandt werden. Die Erscheinung tritt in Halbleitern, phosphorhaltigen Systemen und organischen Verbindungen auf und bildet die Grundlage vieler Leucht- und Anzeigequellen.

In Halbleiter-LEDs erfolgt Lichtemission durch Rekombination von Elektronen und Löchern in der aktiven Region, deren Energie der Bandlücke entspricht. In organischen Leuchtdioden entstehen Photonemissionen in organischen Schichten (Exciton). Bei phosphorbasierten Systemen wird Elektrizität in Licht eines Leuchtstoffs umgesetzt, der häufig auf einem LED-Träger aufgebracht ist.

Wichtige Materialklassen sind inorganische LEDs (GaN, GaAs, SiC), organische LEDs (OLEDs) sowie phosphorbasiertes EL in Leuchtplatten und CRT-Hintergrundbeleuchtungen. Weißes Licht lässt sich oft erzeugen durch eine blaue LED mit entsprechendem Phosphor; OLEDs ermöglichen flexible, transparente Leuchtflächen.

Die Elektrolumineszenz wurde 1907 erstmals von H. J. Round in Siliziumcarbid beobachtet. In den 1920er Jahren folgten weitere Untersuchungen durch Oleg Losev. Die erste sichtbare LED wurde 1962 von Nick Holonyak entwickelt; seitdem führten Fortschritte zu Blaulicht-, weißen LEDs und breiter Anwendung in Beleuchtung und Displays.

Anwendungen umfassen Anzeige- und Hintergrundbeleuchtung, Beleuchtung öffentlicher Bereiche, Signalanlagen und Elektronik. Zu den Vorteilen gehören hohe Energieeffizienz, lange Lebensdauer und geringe Wärmeentwicklung; Herausforderungen betreffen Farbwiedergabe, Kosten und Umweltaspekte.