[实用新型]电子枪激发电致紫外发光系统

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

紫外光波长比可见光短，但比X射线长的电磁辐射。紫外光在电磁波谱中范围波长为10-400nm。这范围内开始于可见光的短波极限，而与长波X射线的波长相重叠。紫外光被划分为A射线、B射线和C射线(简称UVA、UVB和UVC)，波长范围分别为400-315nm，315-280nm，280-190nm。 

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。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种电子枪激发电致紫外发光系统，解决以上技术问题。 

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现： 

电子枪激发电致紫外发光系统，所述电子枪激发电致紫外发光系统包括一电致发光半导体机构，还包括一激励源，其特征在于，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连接一电极； 

所述电子枪激发电致紫外发光系统还设有一用于透射出紫外线的光出射口。 

电子枪激发电致紫外发光系统，减小了设备体积、降低功耗并且提高了特定波段紫外光的纯度。电子枪激发电致紫外发光系统通过电子束为电致发光半导体机构提供电流，并通过所述电极形成电流回路。 

所述电致发光半导体机构生成在一反光金属层上，并所述反光金属层连接所述电极。所发出的紫外光线经过反射后从光出射口射出。 

或者，所述电致发光半导体机构生成在一导电透明基片上，并将所述导电透明基片连接所述电极。所发出的紫外线经过所述导电透明基片透射后，从所述光出射口射出。 

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。 

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。 

所述电致发光半导体机构依次为第一限制层、至少两层所述电致发光半导体层、第二限制层，以及反光金属层，所述反光金属层上设有反光层；所述反光层的反射方向朝向所述光出射口；所述第一限制层朝向电子枪方向。光线穿过透光的光出射口发射到外界。 

所述电致发光半导体机构是一半导体紫外激光谐振腔，所述半导体紫外激光谐振腔内设有半导体结构，所述半导体结构生成在衬底上，所述衬底上设有高禁带半导体层。 

选择禁带宽度不同的半导体层，从而组成新的结构的能带结构上形成势能阱结构。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。 

所述半导体结构包括至少两种不同材质的所述高禁带半导体层，且包含至少三层所述高禁带半导体层，相邻的两层所述高禁带半导体层为不同材质的所述高禁带半导体层。