DE1052563B

DE1052563B - Anordnung und Herstellungsverfahren fuer Injektions-Elektrolumineszenzlampen

Info

Publication number: DE1052563B
Application number: DEF22496A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Albrecht Fischer
Original assignee: ALBRECHT FISCHER DIPL PHYS
Current assignee: ALBRECHT FISCHER DIPL PHYS
Priority date: 1957-03-05
Filing date: 1957-03-05
Publication date: 1959-03-12
Also published as: DE1052563C2

Description

Anordnung und Herstellungsverfahren für Injektions-Elektrolumineszenzlamgen Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen und Herstellungsverfahren von Elektrolumineszenzlampen, bei denen als Träger des Leuchtens beidseitig kontaktierte, unmittelbar von Gleich- oder Wechselstrom, bevorzugt jedoch von Gleichstrom durchflossene Kristalle verwendet werden. Derartige: Anordnungen, bei denen die Rekombinationsstrahlung zusätzlich in Stoßionisationslawinen der Ladungsträger im Kristall entstandener Elektronen und. Löcher ausgenutzt wird, z. B. in ZnS-Einkristallen und. -Sinterschichten, sind bereits bekannt, ebenso sind Anordnungen. bekannt, bei denen die Lumineszenz durch Rekombination der von außen her in den Kristall injizierten Minoritätsträger mit den Majoritätsträgern des leitfähigen Kristalls entsteht, z. B. die Lumineszenz flußgepolter p-n-Übergänge in Si-, Ge- oder SiC-Kristallen.
Die: in der vorliegenden Schrift enthaltenen Erfindungsgedanken sind als Weiterentwicklung des an sich bereits bekannten Leuchtens der in Flußrichtung gepolten p-n-Übergänge zu verstehen. Der Nachteil der p-n-Elektrolumineszenz. beispielsweise am SiC ist bekanntlich der geringe Wirkungsgrad. des Leuchtens. Dieser beruht nicht zuletzt darauf, daß der Sitz des Leuchtens auf die schmale, durch die Diffusionslänge: der Ladungsträger gegebene Übergangszone zwischen p- und n-leitenden Kristallbereichen beschränkt ist, also auf einen verschwindend geringen Anteil des Gesamtvolumens des Kristalls. Selbst wenn in diesem Bereich die Bedingungen für strahlende Rekombination der Elektronen und. Löcher optimal wären, so. kann die Lumineszenzdichte doch nicht unbegrenzt mit dem den p-n-Übergang durchsetzenden. Strom wachsen., da jedes Rekombinationszentrum für einen strahlenden Übergang eine gewisse Zeit benötigt. Man kann. also von einer nur eine bis zwei Diffusionslängen dicken Schicht keine allzu große: Lichtstärke erwarten.
Ein weiterer Nachteil der einfachen p-n-Anordnung ist darin zu sehen, daß in ihr die lumineszierenden und halbleitenden Bereiche nicht getrennt sind. Es gelingt bekanntlich nur schwer, in Halbleitern. großer verbotener Zone Donator- und Akzeptorterme zu erzeugen, deren Abstände von den zugehörigen Bändern so gering sind, daß normale Temperaturen zur Ionisierung ausreichen. Will man dennoch eine hinreichende Leitfähigkeit bei Normaltemperatur erreichen - und man ist dazu gezwungen, wenn man nicht hohe Verluste an Joulescher Wärme in Kauf nehmen will -, so muß man die Konzentration der Dotierung stark erhöhen. Dadurch steigt aber gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit für strahlungslose Übergänge stark an (bei entsprechender Verkürzung der Diffusionslänge), denn für gute Lumineszenzfähigkeit sind gerade- umgekehrt zu den Optimalbedingungen für die Leitungsphänomene geringe Störstellenkonzentrationen und große Abstände der Störterme von den Bändern günstig. Dadurch kann die p-n-Elektro lumineszenz immer nur eine Kompromißlösung sein.
Diese: Nachteile werden in den erfindungsgemäßen Anordnungen vermieden. Der Grundgedanke ist die Verwendung von p-i-n-Übergängen an Stelle von p-n-Übergängen. Der Buchstabe i bedeutet intrinsic (eigenleitend), könnte in diesem Falle aber auch als »isolierend« übersetzt werden, da bei der großen verbotenen Zone, die für Lumineszenzphänomene im sichtbaren Spektralbereich erforderlich ist (größer als 2,5 eV ), bei Normaltemperatur praktisch keine Eigenleitung vorhanden ist. Da es jedoch keinen absoluten Isolator gibt und im Kristall immer eine Anzahl freier, von Störstellen stammender Elektronen. vorhanden ist, wird man in der Praxis besser »hochohmig« sagen.
Die Anordnung hat also folgenden grundsätzlichen Aufbau: Ein hochohmiger Kristall, der auf optimales Rekombinationsleuchten gezüchtet ist, besitzt zu beiden Seiten Elektroden, von denen die eine bei entsprechender Polung des angelegten Feldes in der Lage ist, Elektronen, die. andere Löcher in den. Kristall zu injizieren.
Die Injektion von Ladungsträgern in einen isolierenden bzw. hochohmigen Kristall erfordert bekanntlich wegen der durch die zusätzlichen Ladungen entstehenden hohen Raumladungen große Feldstärken. Es liegen ja ganz andere Verhältnisse vor als beispielsweise bei der Injektion von Ladungsträgern eines Vorzeichens in einen Halbleiter des entgegengesetzten Leitungstyps, bei dem die injizierten Ladungen durch Nachfließen von gleichviel Ladungen des anderen Vorzeichens sofort kompensiert werden. Eine derartige Kompensation ist in unserem. Fasle nur dann möglich, wenn die i-Schicht nicht dicker als einige Diffusionslängen ist. Bei größerer Dicke ist für das Einsetzen der beidseitigen Injektion eine »Zündung« nötig. Entweder muß die Einschaltspannung kurzzeitig sehr hoch sein, oder der Kristall muß durch Bestrahlung photoleitend gemacht werden.. Ist der Kristall einmal photoleitend, so können wegen der nun möglichen Raumladungskompensation von der einen Elektrode her Löcher, von. der anderen Elektronen, welche den Kristall in entgegengesetzter Richtung durchfließen, injiziert werden. Bei vorgegebener Diffusionslänge der beiden Ladungsträger kann man die erforderliche angelegte Spannung und die Emissionsfähigkeit der beiden emittierenden Schichten so wählen, daß beide Ströme gleich groß sind und erst kurz vor der jeweils anderen Elektrode durch Rekombinationsverluste mit den entgegengesetzten Ladungsträgern zum Versiegen kommen. Die möglichst genaue Einhaltung dieser Bedingung ist für die Erzielung hoher Wirkungsgrade von ausschlaggebender Bedeutung. Sobald einer der beiden Teilströme weit in die Gegenelektrode hineinreicht, sinkt der Wirkungsgrad stark ab, da diese Ladungsträger in der Gegenelektrode strahlungslos rekombinieren und somit nur Ohmsche Verluste verursacht haben.
Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung den Bau einer Injektions-Elektrolumineszenzlampe, bei der die Lichterzeugung durch Rekombination von Elektronen und Löchern im ganzen Volumen eines hochohmigen Kristalls bewirkt wird und die Ladungsträger von zwei dünnen, infolgedessen lichtdurchlässigen, sich gegenüberstehenden Oberflächenschichten unterschiedlichen Leitungstyps in den hochohmigen Kristall injiziert werden.
Es ist klar, daß diese Anordnung sich von den bekannten wesentlich unterscheidet. Der Hauptteil der Anordnung ist ein hochohmiger, gut lumineszierender Kristall, der auf der einen Seite eine Löcher-, auf der anderen eine Elektronen .emittierende Schicht trägt. Wenn der Kristall nicht sehr dünn ist, ist zur Inbetriebnahme eine Zündung durch überhöhte Spannung oder Hervorrufung von Photoleitung erforderlich. Zum Betrieb ist eine optimale Spannung erforderlich, bei deren Unterschreitung das Leuchten erlischt und bei deren Überschreitung der Wirkungsgrad sinkt, wenngleich die Lichtstärke anwächst.
Aus den obigen Darlegungen folgt, daß die zur Verwendung in den erfindungsgemäßen. Leuchten geeigneten Kristalle möglichst gleich große Elektronen- und Löcherbeweglichkeiten haben sollen. Bekanntlich ist im allgemeinen die Löcherbeweglichkeit wesentlich kleiner als die Elektronenbeweglichkeit. Außerdem haben im allgemeinen die sich über dem Valenzband ausbildenden Störstellen, die als Akzeptoren wirken können, größere energetische Abstände vom Valenzband als die sich unter dem Leitungsband ausbildenden Störstellen, welche als Donatoren wirken können, vom Leitungsband. Dadurch ist es im allgemeinen weit schwieriger, p-leitende Oberflächenschichten zu erzeugen als n-leitende.
Diese schädlichen Eigenschaften treten am wenigsten hervor, je höher der homöopolare Bindungsanteil des Kristalls bzw. je geringer der Ionenbindungsanteil ist. Die Homöopolarität ist um so größer, aus je benachbarteren Spalten des Periodensystems die Verbindungspartner stammen und je leichter das Kation., je schwerer das Anion ist, Strukturmäßig eignen sich besonders die Kristalle, deren Gitterstruktur dem-Diamanten verwandt ist, die also Diamant-, Zinkblende-, Wurtzit- oder von diesem Aufbau abgeleitete Strukturen haben. Von den Elementarkristallen eignet sich am besten der Diamant. Als AIVBIV-Verbindung eignet sich SiC, und zwar ist am reinsten die hexagonale Modifikation zu erhalten, die sich oberhalb 2000° C bildet. Auch Nachbildungen von SiC, bei denen Si oder C durch ein Atom der dritten und ein Atom der fünften Spalte des Periodischen Systems ersetzt sind, sind geeignet. Als Beispiele seien Borcarbo- und -siliconitrid und -pho,sphid und Aluminiumsiliconitrid, -pho,sphid und -arsenid aufgeführt.
Von den AIIIBV- Verbindungen eignen sich Borphosphid und Bornitrid (das durch Herstellung unter hohem Stickstoffdruck in Zinkblendestruktur erhältlich ist), Aluminiumnitrid, Galliumnitrid und Galliumphosphid und Mischkristalle dieser Stoffe.
Auch von den AIIIBV- Verbindungen gibt es Nachbildungen, so kann man z. B. das AIII-Atom durch Atome der Gruppe II und IV ersetzen, also z. B. Zinksilicoarsenid, Berylliumcarbonitrid usw. Man kann auch das BV-Atom durch Atome der vierten und sechsten Spalte ersetzen, z. B. Aluminiumsilicosulfid oder -selenid, schließlich kann man auch beide Atome gleichzeitig ersetzen und kommt dann zu Verbindungen, die den Nachbildungen von SiC (s. o.) ähneln. Auch Mischkristalle dieser Verbindungen untereinander eignen sich.

Die Herstellung der Verbindungen erfolgt im wesentlichen nach drei Methoden:

1. Die pulverförmigen Bestandteile werden gemischt

und zu Pillen gepreßt, welche in inerter Atmo-

sphäre zur Reaktion gebracht werden.

2. Der Dampf oder die Wasserstoffverbindung der

leichtflüchtigen Komponente der Verbindung wird

über die erhitzten, pulverförmigen Bestandteile

der Verbindung geleitet oder mit den Dämpfen der

flüchtigen Halogenide derselben zur Reaktion

gebracht.

3. Der Dampf der leichtflüchtigen Verbindungs-

bestandteile wird in die Schmelze der schwer-

flüchtigen Komponente eingeleitet und dieselbe

sodann langsam abgekühlt, so daß sich die Ver-

bindung ausscheidet.

Eine vierte Methode ist die Fällung der Verbindung im nichtwäßrigen Lösungsmittel, wie z. B. flüssigem HCl oder NH3. Die Halogenide der elektropositiveren Komponente werden darin gelöst und sodann die gasförmigen Hydride der nichtmetallischen Komponenten eingeleitet, also wie bei der Fällung von ZnS verfahren, lediglich im nichtwäßrigen Lösungsmittel.

Um aus dem mikrokristallinen Material größere Kristalle zu gewinnen, kann man bei den zersetzlichen und zur Sublimation neigenden Verbindungen die gleichen Sublimationsverfahren benutzen, wie sie bereits bei der Herstellung von ZnS-, CdS- und SiC-Kristallen bekannt sind. Bei einigen Verbindungen ist auch Ziehen aus der Schmelze möglich. Bei den meisten ist jedoch durch die Zersetzungs- und Sublimationsneigung das Ziehen aus der Schmelze nicht möglich. Das geringe Intervall zwischen Schmelz- und Siedepunkt ist eine Eigenschaft aller Kristalle mit gemischt ho-möo-hetero-polarer Bindung.
Bei einigen der genannten Verbindungen kann man durch Anwendung von Druck die Zersetzungsneigung so weit zurückdämmen, daß Kristallziehen. aus der Schmelze möglich wird. Der dazu erforderliche Hochdruckofen wurde von dem Erfinder in Z. f. Naturforscbg., 13a, S. 105 (1958), beschrieben.. Auch ein dem Verneuilschen Verfahren zur Herstellung von Rubin ähnliches -Verfahren, wo das Kristallpulver in einem Hochdruckofen durch eine Heizzone rieselt und auf einem stalakmitenartigen Kegel, der nach unten weggezogen wird, aufschmilzt, eignet sich zur Herstellung von Einkristallen. Endlich kann man auch durch langsames Erstarrenlassen einer Schmelze unter einem Temperaturgradienten im schwerschmelzbaren Tiegel größere Kristalle erhalten. Die schwerschmelzbaren. Tiegel bestehen aus Graphit und können porenfreie Überzüge von Karbiden, Nitriden, Boriden und Siliziden von Titan, Zirkon und. Tantal haben. Auch Zirkonoxydtiegel, wahlweise mit Zirkonnitrid- oder -karbidüberzug, sind geeignet, ferner Tiegel aus Cersulfid, Zirkonphosphid, endlich Wolfram- und Molybdäntiegel.
Die zur Dotierung der Kristalle auf optimale Lumineszenzfähigkeit erforderlichen. Fremdzusätze werden bei der Herstellung von Einkristallen aus der bereits vorliegenden mikrokristallinen Verbindung der Ofenatmosphäre in Form leichtflüchtiger Verbindungen zugesetzt. Einige Zusätze, wie Beryllium, können auch schon vor dem Schmelzen zugesetzt werden, da die Verluste durch Herausdampfen gering sind.
Die Aufbringung der Löcher bzw. Elektronen emittierenden Oberflächenschichten auf den in richtige, innere Totalreflexionsverluste herabsetzende Form gebrachten Einkristall erfolgt durch Aufdampfen der entsprechenden Metalle im Vakuum oder durch Kathodenzerstäubung. Anschließend wird der Kristall getempert, um das Eindiffundieren der Fremdatome in die Randschicht des Kristalls zu ermöglichen.
Bei einigen Kristallen, z. B. Diamant, SiC und BN, ist die Diffusionsgeschwindigkeit so gering, daß zu ihrer Vergrößerung so hohe Temperaturen. erforderlich wären, daß der aufgebrachte Beilag statt inzudiffundieren abdampfen würde oder daß der Kristall zu sublimieren, sich zu zersetzen oder sich in eine andere Modifikation umzuwandeln beginnt. In solchen Fällen hat sich die Dotierung der Oberflächen durch Einschießen energiereicher Ionen bewährt. Als Beispiel sei die oberflächliche Dotierung von Diamant, SiC mit Bor, also die Erzeugung einer Löcher emittierenden Elektrode, beschrieben. Man füllt ein Kanalstrahlrohr mit einem Gemisch von etwa 90 % reinstem Wasserstoff und 10% gasförmigem Bortrichlorid bei einem Druck von etwa 10 Torr. Auf der Kathode liegt der zu beschießende Kristall derart, daß nur die erwünschten Stellen von den Ionen getroffen werden können, etwa dadurch, daß man den. Kristall in eine Aluminiumfolie einwickelt, welche nur die vorgesehenen Stellen freiläßt. Nun. erzeugt man durch Anlegen einer Gleichspannung von 5 bis 50 kV eine Gasentla-Jung und sorgt für genügende Zirkulation. unverbrauchten Gasgemisches. Es bildet sich eine Borschicht, ohne daß der Kristall übermäßig erhitzt zu werden braucht. Auf die gleiche Weise läßt sich jedes Element, das leichtflüchtige Verbindungen bildet (vor allem in Form seines Halogenics), als oberflächliche Elektrode ohne störende chemisorbierte Gas-Zwischenschicht auf die Kristalle aufbringen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die technische Anordnung der Lichtquelle. Am günstigsten ist die Benutzung flacher, tafelförmiger Einkristalle. welche mit durchsichtigen. Elektroden versehen sind. Sie werden durch Heraussägen aus unregelmäßig geformten größeren Kristallen mit Diamantsägen gewonnen. Dabei ist zu beachten, daß die Kristalle bezüglich der Elektrolumineszenz anisotropes Verhalten zeigen, so daß man bestrebt sein muß, die günstigste Orientierungsrichtung auszuwählen. Eine Anordnung besteht darin, den Kristall zwischen zwei metallischen, zugleich als Halterung dienenden Elektroden in einem evakuierten Glasgefäß einzuspannen. Das Vakuum soll 5 # 10-3 bis 10-5 Torr betragen. Beim Anlegen der Hochspannung bewirkt zunächst die in den Gasresten stattfindende schwache Glimmentladung durch Teilchenstoß eine. Photolumineszenz des Kristalls, wodurch er photoleitend wird und der Stromfluß durch den Kristall und damit das eigentliche Leuchten einsetzen kann unter gleichzeitiger Erniedrigung der Betriebsspannung. Bei höheren Vakua. ist diese Art der Zündung nicht möglich, an ihre Stelle treten Anordnungen, bei denen entweder eine sehr hohe: Zündspannung angelegt wird oder der Kristall mit Elektronen bestrahlt wird. Es sind ferner Anordnungen möglich, bei denen die Kristalle in durchsichtige, isolierende Medien, wie Glas oder organische Kunststoffe, eingebettet sind. Diese Einbettungsmaterialien können gewöhnliche elektrolumineszierende Leuchtstoffe enthalten, die beim Einschalten einen Lichtblitz verursachen, welcher die Zündung einleitet. Bei Einbettung in ein, isolierendes Medium müssen selbstverständlich die Ober- und Unterseiten der Kristalle unbedeckt bleiben. Wie bei der gewöhnlichen Elektrolumineszenz eingebetteter pulverförmiger Phosphore bereits üblich, wird die eine Elektrode reflektierend, die andere durchsichtig ausgebildet. Die durchsichtigen Elektroden werden durch dünne, aufgedampfte Goldschichten, aufgedampfte bzw. aufgesprühte Zinn-, Indium oder Cadmiumoxydschichten verwirklicht. Es hat sich auch eine transparente, elektronisch leitende Glasur bzw. ein entsprechender Lack bewährt. Die leitfähige transparente Glasur besteht aus einem niedrigschmelzenden Glas, in das in hoher Konzentration winzige, fast farblose Zinndioxydkriställchen hoher Leitfähigkeit eingebettet sind. Ebenso besteht der leitfähige transparente Lack aus einem organischen Bindemittel, in das in hoher Konzentration kleine, hoch leitfähige Zinn- oder Indiumoxydkriställchen eingebettet sind.
Um großflächige Leuchten zu erhalten, entweder für reine Beleuchtungszwecke oder für Bildschirme (z. B. elektrolumineszierende Fernsehschirme), werden zahlreiche flache kleine Kristalle nebeneinander angeordnet. Als Träger dient eine Glasplatte mit leitfähiger durchsichtiger Oxydschicht. Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Kristallen können mit Glas, Kunststoff ausgefüllt oder evakuiert sein.. Man kann etwa so vorgehen, daß man zunächst die Kriställchen mit durchsichtigem leitendem Lack auf einer leitfähigen durchsichtigen Glasplatte, deren leitfähige Oxydschicht entweder zusammenhängend ist oder in zahlreiche Streifen aufgeteilt ist, aufkittet. Sodann wird das organische Bindemittel aufgegossen, und zwar derart, daß es nur die Zwischenräume zwischen den Kristallen ausfüllt, und die Oberseiten der Kristalle nicht bedeckt, und zuletzt eine metallische, reflektierende Elektrode aufgebracht.
Wenn die Kristalle im Vakuum eingebettet sein sollen., werden sie mit leitfähiger Emaille zwischen zwei leitfähigen Glasplatten befestigt, deren nichtleitende Kanten miteinander verschmolzen sind, so daß eine sehr flache Küvette entsteht.
Eine! andere Anordnung der erfindungsgemäßen Leuchte besteht darin, daß in einem beispielsweise zylindrischen Kristall mit Diamantwerkzeugen ein zentrales Loch gebohrt wird, welches durch Einbringen von Dotierungsmaterial und Formierung die eine Elektrode, z. B. die p-leitende, enthält. Die andere Elektrode wird außen auf dem Zylindermantel als großflächige durchsichtige Elektrode aufgebracht. Weitere Anordnungen sind mit zusammenhängenden polykristallinen Schichten möglich. Die Herstellung von polykristallinen Schichten kann durch Aufdampfen der entsprechenden Verbindung im Vakuum oder durch Kathodenzerstäubung des entsprechenden Metalls in einem Gas welches die Anionkompo:nente enthält, erfolgen. Schließlich ist es möglich, nach der bei ZnS bereits bekannten Methode die Dämpfe der metallischen Komponente der Verbindung mit der durch Wasserstoff verdünnten Wasserstoffverbindung der nichtmetallischen Komponente in der Hitze miteinander reagieren zu lassen und auf einer Glas-, Quarz- oder Keramikplatte niederzuschlagen. Man erzeugt die Schichten entweder auf Unterlagen, die man nachträglich ablösen kann, so daß man freitragende Schichten zur Weiterverarbeitung erhält, oder man benutzt als Träger der Schicht metallisch leitende oder halbleitende Körper, die gleich die Rolle der einen Elektrode übernehmen.
Um die Erfindung weiter zu illustrieren, sei ein Beispiel der praktischen Durchführung näher beschrieben, ohne daß damit jedoch die Erfindung in irgendeiner Weise auf dieses Beispiel eingeengt werden soll.
Eine Mischung von 50% reinstem Zinksulfid und 50% reinstem Zinkselenid (hergestellt durch Vereinigung der Elemente) wird in einen geeigneten Tiegel, z. B. aus spektroskopisch reinem Graphit oder Zirkonoxyd oder Cersulfid, gefüllt. Diese Mischung wird im Hochdruckofen unter hohem Argondruck bei etwa 1650° C niedergeschmolzen und durch langsames Herabführen in kältere Ofenteile im Laufe von vielen Stunden zum Erstarren gebracht. Der so erhaltene Kristall, gewöhnlich mehr als 100g schwer, wird durch ein Laue-Photo auf Einheitlichkeit geprüft und anschließend mit Diamantsägen in Scheiben von etwa 1/2 mm Dicke zersägt, wobei die (111) -Achse des Kristalls senkrecht zur Hauptoberfläche der Kristallscheiben steht. Durch Schleifen und Polieren wird die Dicke der Scheiben sodann bis auf 50 bis 100 u reduziert. Die gestörten und verunreinigten Oberflächen werden durch Ätzen entfernt. Um die Kristalle für optimale Lumineszenzfähigkeit zu dotieren, werden sie in. Zinksulfidpulver eingebettet, welches die erforderlichen Fremdmaterialien, wie Kupfer, Silber, Brom, Indium usw., enthält, und in neutraler Atmosphäre bei 600 bis 800° C getempert, damit diese Fremdatome in den Kristall eindiffundieren können. Der Gebrauch von. Zinksulfid als Einbettungsmaterial hat den Vorteil, daß die Oberflächenschichten des Kristalls ohne Störung des Kristallgitters in Zinksulfid übergeführt werden. Da Zinksulfid eine größere verbotene Zone hat als der Zinksulfoselenidmischkristall, weist die gesamte Kristalloberfläche eine gespreizte Bandlücke auf, wodurch Verluste durch Oberflächenrekombination vermindert werden und sehr wirksame Injektionskontakte. hergestellt werden können:.
Die Herstellung der Elektroden geht folgendermaßen vonstatten: Die Anode wird durch Aufdampfen von Silbersulfid hergestellt, nachdem die Kristalloberfläche, vorher durch Abpinseln mit einem Elektronenstrahl im Vakuum von Gasresten gesäubert wurde. Anschließend wird der Kristall getempert. Die Kathode besteht aus aufgedampftem und eingetempertem Indiummonosulfid, das mit etwa 5 °/a Zinn dotiert ist und eine durchsichtige leitende Schicht bildet.
Ein oder mehrere Kristalle werden zwischen leitfähigen, durchsichtigen Glasplatten mit leitfähigem Lack befestigt und die Zwischenräume mit einem kalthärtenden Kunststoff ausgefüllt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Injektions-Elektrolumineszenzlampe, dadurch gekennzeichnet., daß die Lichterzeugung durch Rekombination von Elektronen und Löchern im ganzen. Volumen eines hochohmigen Kristalls bewirkt wird und daß die Ladungsträger von zwei dünnen, sich gegenüberstehenden Oberflächenschichten unterschiedlichen Leitungstyps in den hochohmigen Kristall injiziert werden.
2. Injektions-Elektrolumineszenzlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einleiten des Leuchtens eine Zündung durch Anlegen einer Spannungsspitze oder durch Erzeugung von Photoleitung im Kristall erforderlich ist und daß eine optimale Betriebsspannung eingehalten werden muß, bei deren Unterschreitung das Leuchten erlischt und bei deren Überschreitung der Wirkungsgrad absinkt.
3. Injektions-Elektrolumineszenzlampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung durch eine Glimmentladung in dem den Kristall umgebenden Gasraum erfolgt.
4. Injektions-Elektrolumineszenzlampe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kristalle Diamant, SiC, AIIIBV Verbindungen. und deren Nachbildungen benutzt werden.
5. Herstellungsverfahren für löcheremittierende Elektroden auf Kristallen zum Zwecke der Herstellung einer Injektions-Elektrolumineszenzlampe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das benutzte Element als positiver Ionenstrahl auf die Oberfläche des Kristalls aufgeschossen wird.
6. Inj ektions-Elektrodumineszenzlampe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Kristalle zylindrisch sind und eine Bohrung in Achsenrichtung besitzen, in welcher die eine Elektrode sitzt, während die andere durchsichti2e außen. auf der Oberfläche angebracht ist.