Phosphor

Phosphore (P) sind Stoffe, die Phosphoreszenz zeigen. Dieser Effekt tritt dann auf, wenn ein energiereicher Elektronenstrahl auf eine Phosphorsubstanz trifft und eine Lichtemission hervorruft. Die Art der Lichtemission ist abhängig von der Zusammensetzung des reinen Phosphors mit zugemischten Stoffen wie Kupfer, Mangan oder Silber. Die Leuchtemission besteht aus der Emission während der Strahleinwirkung, man nennt das Fluoreszenz, und dem Nachleuchten des Phosphors, der Phosphoreszenz.


Phosphore für die Lichtemission

Je nach Beschaffenheit des Phosphors sind die Emissionsfarben unterschiedlich, sowohl die für die Fluoreszenz als auch die für die Phosphoreszenz; und auch die zwischen Fluoreszenz und Phosphoreszenz. So kann ein Phosphor beispielsweise während der Fluoreszenz grün leuchten, während der Phosphorenszenz hingegen gelb.

Fluoreszenz und Phosphoreszenz von Phosphoren

Fluoreszenz und Phosphoreszenz von Phosphoren

Ein weiterer Parameter von Phosphoren ist die Nachleuchtdauer. Das ist die Zeit in der die emittierte Helligkeit auf 1 % des ursprünglichen Wertes abfällt. Sie kann zwischen einigen Mikrosekunden bis hin zu einigen Sekunden liegen.

Phosphorfarben der verschiedenen Gremien und deren xy-Koordinaten

Phosphorfarben der verschiedenen Gremien und deren xy-Koordinaten

Die verschiedenen Phosphore sind mit ihren Eigenschaften vom Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) typisiert. Zudem sind die in Displays und Fernsehschirmen benutzten Phosphore von den verschiedenen Standardisierungsgremien in ihren Farbtönen nach dem CIE-Farbraum festgelegt. So unterscheiden sich die von der Europäischen Rundfunkunion (EBU), von der Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE), in NTSC oder in Grafik-Displays benutzten Farbtöne geringfügig voneinander. Als Beispiel soll Rot angeführt werden, dass im PAL-Fernsehstandard im CIE-Farbraum die xy-Koordinaten 0,64/0,33 definiert, bei SMPTE 0,635/0,340 und bei NTSC 0,67/0,33. Außer in Fernsehgeräten und Displays werden Elektronenstrahlröhren auch in lang nachleuchtenden Radarschirmen und Oszilloskopen eingesetzt.

Phosphor für die Dotierung

Phosphor wird auch für die Dotierung von Halbleitermaterial benutzt. Phosphor hat fünf Valenzelektronen, es ist also 5-wertig, und wird als Donator für Silizium benutzt, das 4-wertig ist. Die fünf Valenzelektronen des Phosphors gehen mit den vier Außenelektronen des Siliziums eine Atombindung ein, wobei ein Phosphor-Elektron ungebunden ist und als freier Ladungsträger zur Verfügung steht. Aus dieser Dotierung ist somit ein n-Leiter mit freien Leitungselektronen entstanden.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Phosphor
Englisch: phosphor - P
Veröffentlicht: 17.10.2013
Wörter: 345
Tags: #Elektronik-Materialien
Links: Bildschirm, CIE-Farbraum, Cu (copper), Dotierung, EBU (European broadcasting union)