Kathodenlumineszenz

Kathodenlumineszenz ist ein Phänomen, das in der Physik und Materialwissenschaft beobachtet wird und auftritt, wenn eine Kathode, normalerweise aus einem leitfähigen Material wie Metall, mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt wird. Diese Spannung regt die Elektronen in der Kathode an, wodurch sie in höhere Energieniveaus angehoben werden. Wenn diese Elektronen wieder in ihre ursprünglichen Energieniveaus zurückkehren, emittieren sie Photonen, die als Licht sichtbar sind.

Auf der Oberfläche der Kathode können während der Kathodenlumineszenz unterschiedliche Farben und Muster auftreten, abhängig von verschiedenen Faktoren wie dem Material der Kathode, der angelegten Spannung und den strukturellen Eigenschaften der Oberfläche. Die Farben reichen von Blau über Grün bis hin zu Rot, wobei die genaue Farbe durch die Bandlückenenergie des Materials bestimmt wird.

Die Kathodenlumineszenz wird häufig in der Materialanalyse und -charakterisierung eingesetzt, da sie Aufschluss über die strukturellen und elektronischen Eigenschaften von Materialien geben kann. Insbesondere kann sie verwendet werden, um Defekte, Verunreinigungen oder andere Abweichungen in der Kristallstruktur von Materialien zu identifizieren.

Darüber hinaus findet die Kathodenlumineszenz auch in verschiedenen technologischen Anwendungen Anwendung. Zum Beispiel wird sie in der Bildgebung und Mikroskopie eingesetzt, um hochauflösende Bilder von Materialien zu erhalten. Darüber hinaus kann sie in der Display- und Beleuchtungstechnologie verwendet werden, um Lichtquellen mit hoher Effizienz und Helligkeit zu erzeugen.