LUMINESCENCE
Cathodoluminescence et électroluminescence
Fluorescence cristalline
Farbled/ Shutterstock
La cathodoluminescence est l’émission de lumière provoquée par des électrons accélérés sur une cible. C’est le principe des anciennes télévisions « cathodiques » dont les luminophores étaient des sulfures de zinc dopés avec différents ions selon la couleur recherchée (rouge-vert-bleu). Aujourd’hui, la cathodoluminescence reste une méthode très utilisée en géologie ou en archéologie pour identifier la composition d’échantillons cristallins.
L’électroluminescence est l’émission de lumière à la suite de l’application d’un champ électrique à un gaz ou à un solide. Dans le cas du gaz, l’utilisation est ancienne, il s’agit de la lampe à décharge : le champ électrique élevé permet de rendre le gaz conducteur, et le courant électrique qui s’établit ionise les atomes du gaz qui émettent de la lumière. Ce processus permet de fabriquer efficacement des ultraviolets. On peut ensuite les utiliser pour provoquer la fluorescence de luminophores : c’est le principe des écrans plasma où les petites cellules (pixels) contiennent un mélange d’argon et de xénon et sont tapissées de fluorophores de trois types (rouge-vert-bleu).
L’électroluminescence est aussi à la base de l’émission de lumière par les LED (light emittingdiode) utilisées pour l’affichage ou l’éclairage. Après les LED réalisées à partir de matériaux semiconducteurs (comme le nitrure de gallium) sont apparues les OLED, diodes organiques. Elles sont à base de films minces de molécules organiques et permettent des applications comme les écrans souples (utilisés dans les téléphones mobiles par exemple). Leur durée de vie est encore limitée (un peu plus de 10 000 heures).
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Écrit par
- Séverine MARTRENCHARD-BARRA : chargée de recherche au C.N.R.S., Institut des sciences moléculaires d'Orsay, université de Paris-XI
Classification
Médias
Bioluminescence
Visual China Group/ Getty Images
Diagramme d’énergie d’un atome représentant les niveaux électroniques.
Encyclopædia Universalis France
Schéma de bandes d’un cristal
Encyclopædia Universalis France
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