Ondes de brillance en électroluminescence et dans les effets lumineux " de surface "

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Submitted on 1 Jan 1954

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Ondes de brillance en électroluminescence et dans les effets lumineux ” de surface ”

G. Curie, D. Curie

To cite this version:

G. Curie, D. Curie. Ondes de brillance en électroluminescence et dans les effets lumineux ” de surface

”. J. Phys. Radium, 1954, 15 (1), pp.61-62. �10.1051/jphysrad:0195400150106101�. �jpa-00234851�

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gulières signalées par Buttgenbach ^{et Gaubert} [5]

et qui ^se développeraient ^ici lorsque ^les inévitables manques d’uniformité dans la pression ^deviennent

assez grands. ^{Nous avons} donc conservé seulement de nos mesures les nombres correspondant ^{à des} pressions ^assez faibles pour que le rapport e _P ^restât

linéaire.

Le signe ^de p44 ^a été déterminé par comparaison

de la biréfringence ^{avec celle du verre} comprimé.

On a trouvé

2. Effet électro-optique.

^Le parallélépipède

cristallin est observé à travers deux faces du dodé- caèdre rhomboïdal et le champ électrique ^{est normal}

- à deux faces du. cube ([2], ^p. 34). ^La différence de

potentiel, appliquée par ^des électrodes de mercure, est obtenue à l’aide d’un redresseur en pont ^doubleur

de tension, ^muni de deux lampes ^{EY 51} et de deux

capacités ^{de 5oo} pF, suivi d’un filtre symétrique

à deux résistances de 3o M s> et une capacité ^{de 5oo} pF.

Le pont ^est alimenté par le secteur alternatif ^2o V, par l’intermédiaire d’un alternostat ^et d’un trans- formateur élévateur. La constante électro-optique, appelée r41 par Cady [3] ^et e,, par Pockels, ^{est donnée}

par la formule ([2], p. 67).

E

V/d _d désignant ^le champ électrique, ^-,ri’ la suscep- tibilité électrique ^{à tension constante} (que ^Pockels désigne par x). On avait 1

o,509 cm, d

I,4o3 cm;

pour des valeurs de V allant jusque 9 ^ooo V, ^{la rela-} tion entre 3 et E reste linéaire. On a

Si la biréfringence mesurée dans le champ ^élec- trique était due seulement à la déformation produite

par l’effet piézoélectrique inverse, ^on devrait avoir [3] :

Or d14

9,7. ^io-8 [3], ^d’où P44 d14

0,042. io-8.

Cette valeur étant considérablement inférieure à la valeur mesurée pour r4,-q’, ^{on voit} qu’il ^{existe un}

effet direct du champ électrique ^{sur la} biréfringence.

Manuscrit ^{reçu le 21 octobre} 195 3.

[1] ^Provenant de Pico de Europa, ^et aimablement donné par M. le Professeur Orcel. Ce cristal a déjà ^{servi à}

des études optiques (C. ^{R. Acad.} Sc., I95I, 233, 32;

et I953, 236, 37I).

[2] ^{POCKELS F.}

^{Abhandl. der Gesell. Wiss.} Göttingen, I893, 39, 40.

[3] ^CADY.

Piézoélectricity, New-York, I946.

[4] POCKELS F.

Ann. Physik, I889, 37, 376.

[5] GAUBERT P.

Bull. Soc. Fr. Min., I902, 25, I54.

ONDES DE BRILLANCE EN ÉLECTROLUMINESCENCE

ET DANS LES EFFETS LUMINEUX " DE SURFACE ".

Par Mme G. CURIE et M. D. CURIE,

Laboratoire de Luminescence (P. ^C. B.),

Faculté des Sciences de Paris.

Selon la théorie de l’électroluminescence des phos- phores cristallins (ZnS, ZnO, SiO4Zn) que ^nous admettons d’après ^Destriau [1], l’émission lumineuse serait due à l’accélération des électrons de conducti- bilité par ^le champ électrique régnant à l’intérieur due la substance : les électrons accélérés choquent

les centres luminogènes ^et les excitent. L’électro- luminescence serait donc essentiellement un effet ^de volume; ^{en ce sens} que c’est ^le champ ^interne qui produit ^le phénomène [2].

Cependant, ^avec certaines cellules

en particulier

à diélectrique relativement .peu ^résistant -, le champ

Fig. ^i.

Ondes de brillance ^en électroluminescence. V, ^ten- sion appliquée; ^B, brillance. Noter la forme complexe

des ondes et le déphasage p ( tg y = ’ . ^{Kpw ,}

peut ^n’être suffisamment intense que dans la région

de la barrière superficielle, ^{de sorte} que l’émission lumineuse sera pratiquement limitée à la surface

au lieu de s’étendre à toute la cellule. D’autre part

la nature de la surface influe ^sur l’intensité du phé-

nomène. La théorie d’accélération des électrons par le champ interne rend compte ^{de ces effets} [2] ; ^mais

on conçoit que divers ^auteurs [3] aient été amenés à considérer au contraire l’électroluminescence comme uns effet ^de surface, ^la rapprochant de l’émission lumi-

neuse observée sur divers redresseurs lorsqu’on applique la tension, telles la luminescence ^du carbo- randum [4], ^la luminescence anodique de l’alumi- nium [5]. L’explication ^{de ces} phénomènes ^{fait inter-} venir, ^{soit une} émission de champ à travers ^une barrière ^de potentiel superficielle, soit la recombi- naison, d’électrons et de trous au voisinage ^immédiat

d’une jonction p-n. L’épaisseur de la couche lumineuse est alors de l’ordre des microns.

L’un de nous a déjà présenté ^divers arguments ^en

faveur de l’interprétation ^« effet de volume » pour l’électroluminescence [2]. ^{Voici une nouvelle} expé-

rience qui appuie ^cette interprétation :

Au moyen d’un oscillographe ^{à deux} spots, ^{on étudie}

le déphasage de la brillance (mesurée par ^un photo- multiplicateur ^{débitant dans une} résistance de

charge, ^la d.d.p. ^aux extrémités de celle-ci étant

appliquée à l’une des paires ^de plaques) par rapport

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:0195400150106101

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à la tension (secteur ^N, appliqué ^{à l’autre} paire ^de plaques). M. Destriau a déjà ^montré [1] que ^les ondes de brillance en électroluminescence sont déphasées

en avant par rapport ^à la tension (fig. i) ^{et a pu} expliquer ^{ce résultat} par ^un déphasage égal ^du champ

interne.

’

Nous avons étudié parallèlement, avec son mon-

tage qu’il ^{a bien voulu} mettre à notre disposition,

Fig. ^2.

Ondes de brillance dans les effets purement superficiels.

Au milieu : Tension appliquée.

En haut : Ondes de brillance fournies par Si C. La lumière

n’apparait que lorsque le cristal est positif, ^{de manière} que les électrons amenés par 1 e courant rentrent dans le

cristal, ^dont l’intérieur ^{est de} type p, pour s’y ^recombiner

avec les trous qui s’y ^trouvent.

En bas : Ondes de brillance en luminescence anodique.

Ici l’on a de la lumière _pour chaque signe de la tension car on recueillait la lumière émise par les deux électrodes

,

d’aluminium.

les ondes de brillance ^{de Si C et de} la luminescence

anodique. ^La figure ^{2 montre} les apparences ^obser- vées à l’oscillographe.

Ainsi l’expérience montre, ^{dans les} effets ^connus

comme purement superficiels, l’absence du déphasage

brillance-tension qui ^{est la} règle lors de l’électrolumi- nescence.

Manuscrit reçu le 24 ^octobre 1953.

[1] DESTRIAU G.

Phil. Mag., I947, 38, 700.

[2] ^{CURIE D.}

^J. Physique Rad., I953, 14, 5I0 ^et 672.

[3] HEBB M. H.

Rapport General Electric Co (non publié).

DIEMER G. et ZALM P.

Comm. Spring. Meeting ^Electroc.

Soc., ^{I2 avril} I953.

[4] ^{LOSSEW O.}

^Phil. Mag., I928, 6, I024. Physik Z., I929, 30, 920; I93I, 32, 695; I933, 34, 397. C. R. Acad. Sc.

U.S.S.R., I940, 29, ^363.

LEHOVEC K., ACCARDO G. et JAMGOGHIAN E.

Phys.

Rev., I95I, 83, 603; I953, 89, ^20.

[5] DEKKER A. J. et URQUHART ^{H. M. A.}

^J. Appl. Phys., I950, 21, 708.

VAN GEEL W. - Physica, I95I, 17, 76I.

SPECTRE D’ABSORPTION

DE L’OXYGÈNE SOLIDE ENTRE 2000 ET 1500 Å.

Par M. Jacques ^ROMAND

et Mme Janine GRANIER-MAYENCE,

Laboratoire d’Enseignement ^de Physique de la Sorbonne.

L’oxygène ^{étant l’un des} constituants les plus importants ^de l’atmosphère, ^{il n’est} pas étonnant que ^son étude spectroscopique ^{ait fait} l’objet ^de

nombreuses recherches. A l’état solide, ^son spectre d’absorption ^{est connu} depuis longtemps ^{dans le}

visible et l’ultraviolet [1]. ^Ce spectre présentant ^des

différences notables avec celui observé à l’état gazeux,

nous avons essayé ^de prolonger ^cette comparaison

dans l’ultraviolet ^lointain.

Ce travail a été effectué sur le même montage que dans le cas de l’oxyde ^{azoteux et} l’oxyde azotique

solides [2], ^{à la} température ^{de 2oo K. On a} évaporé pendant ^des temps croissants allant de 10 s à _{5 mn,}

avec des pressions d’évaporation ^{de 1 cm et} 4 ^{mm. Si}

nous avons pu observer que le rapport - ^{de la densité}

p

optique ^{à la} pression d’évaporation ^{est le} même pour les deux pressions que ^{nous avons} employées, par contre le rapport t _t de la densité optique ^au temps d’évaporation ^{varie avec ce dernier et} décroît suivant

une loi approximativement hyperbolique. ^L’étude

détaillée de ce phénomène ^{et de} ses causes nécessite des expériences répétées ^dans des conditions variées ainsi qu’un contrôle direct de’ l’épaisseur qu’il ^nous

est difiicile de réaliser dans les conditions actuelles

et nous avons évalué grossièrement ^les coefficients

d’absorption ^{en nous basant} toujours ^{sur les} premières

couches évaporées.

Les résultats obtenus sont rassemblés sur la figure

ci-contre (courbe A), ^{où l’on a} porté logloKw ^en

fonction de J. (K 7BT = g c). ^Le spectre ^se compose d’une bande continue dont nous n’avons pas pu

préciser ^la position du maximum parce que la courbe est trop aplatie ^{dans cette} région ^et que l’absorption générale ^{à basse} température ^{limite nos} déterminations à 1500 Á. Nous n’avons pas observé d’absorption

notable dans la région ^{2 ooo-2} 4oo À.