[发明专利]透射式电子束泵浦的发光管

说明书

技术领域

本发明涉及光源领域，具体涉及电致发光领域。

背景技术

目前，实用的发光机制主要是两类：一类是以气体电辉光为发光机制的传统的气体光源；另一类是一固体发光二极管（LED)为主的固体光源。这两种光源都有非常明显的缺陷。传统的气体光源转换效率差，光谱中存在大量杂乱的部分，不是好的单色光，有相当大的的能量浪费。此外，传统的气体光源还有污染环境的问题。以固态发光二极管（LED）为主的固态光源与传统的气体光源相比，在某些方面有了改进，但是它仍然有转换效率低，光强低等的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种透射式电子束泵浦的发光管，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

透射式电子束泵浦的发光管包括一电致发光半导体机构，所述电致发光半导体机构生成在一底座上，其特征在于，还包括一激励源，所述激励源采用一电子枪系统；

所述电致发光半导体机构设置在所述电子枪系统的靶向方向上。

所述电致发光半导体机构包含至少两层层叠的电致发光半导体层，构成半导体发光结构。电致发光半导体机构可以通过反射镜或是底座连接电极。

这些电致发光半导体层的材料可以是晶格匹配的，也可以是晶格不匹配的。这些电致发光半导体层可以是有应变的，也可以是没有应变的。

相邻的两层所述电致发光半导体层为禁带宽度不同的电致发光半导体层，从而在新组成的材料的能带结构上形成单势能阱或是多势能阱的结构。以便于提高转换效率和调控光的波长。这些势能阱结构有利于约束半导体导带和价带上的载流子于特定的能量状态上，从而达到提高转换效率的目的。

所述半导体发光结构包括至少两种不同材质的所述电致发光半导体层，且包含至少三层所述电致发光半导体层，相邻的两层所述电致发光半导体层为不同材质的所述电致发光半导体层。

具体的可以为：所述半导体发光结构包括两种不同材质的所述电致发光半导体层，且包含至少三层所述电致发光半导体层，相邻的两层所述电致发光半导体层为不同材质的所述电致发光半导体层，即，两种材质的所述电致发光半导体层交替排列构成层叠式结构。

每层所述电致发光半导体层的厚度在1纳米到50纳米。

至少两层所述电致发光半导体层层叠构成所述半导体发光结构，所述半导体发光结构的厚度大于等于10nm。厚度也可以根据波段和功率的需要来具体设计。

所述电子枪系统包括一真空腔室，自所述真空腔室一端向另一端依次排布有电子枪、电学控制机构、电磁聚焦机构、电磁偏转扫描机构、电致发光半导体机构、光出射口。

所述电子枪发出的电子束依次经过电学控制机构、电磁聚焦机构、电磁偏转扫描机构，形成呈现扫描状态的高能电子束，打入所述电致发光半导体机构，为光发射提供能量。

所述电子枪发出的电子束也可以工作在脉冲发射状态或是连续发射状态。这些工作状态的选取是根据发光材料的性能以及发光管的具体应用来决定的。

高能电子束携带的能量可以使它穿过作为靶的电致发光半导体机构的表面到达能产生光的半导体发光结构。高能电子束会把能量传递给半导体材质中的束缚电子，从而产生自由的电子--空穴对。在半导体材质结构比较完整的情况下，这样产生出的自由电子--空穴对将复合而产生光子。

所述电致发光半导体机构依次为反射镜、限制层、至少两层所述电致发光半导体层、限制层，以及所述底座，所述底座采用透光材质；所述底座固定在所述出光口处，并朝向外侧；所述反射镜朝向所述电子枪方向。光线穿过透光的底座发射到外界。

所述电子枪设有发射电子的阴极，所述阴极可以是金属、氧化物、各种纳米管等材料构成的阴极。

电学控制机构可以为一高压电加速机构，用于将电子束加速，提高能量。

所述电磁偏转扫描机构连接有用于一扫描控制系统，所述扫描控制系统控制所述电磁偏转扫描机构，进而通过所述电磁偏转扫描机构控制电子束的发射方向，进而使电子束打在所述电致发光半导体机构的不同位置，使电致发光半导体机构中半导体发光结构的不同位置发光，避免所述半导体发光结构因为一个位置长时间发光而造成过热。

所述电磁偏转扫描机构还可以采用静电电子偏转系统。通过静电提供偏转能量，并进行偏转控制。