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 Phosphoreszenz hingegen
gelb.
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.
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, das im
PAL-Fernsehstandard im CIE-Farbraum die xy-Koordinaten 0,64/0,33 hat, bei SMPTE 0,635/0,340 und bei NTSC 0,67/0,33. Außer in Fernsehgeräten und Displays
werden
Kathodenstrahlröhren 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.
