Lumineszenz - Wie entsteht Licht?

Nach dem Bohrschen Atommodell bewegen sich Elektronen nicht in beliebigem Abstand um den Kern, sondern nur auf ganz bestimmten, durch eine Quantenbedingung ausgezeichneten Bahnen, den sog. stationären oder erlaubten Bahnen oder Quantenbahnen. Die Elektronen bewegen sich auf diesen stationären Bahnen strahlungsfrei, d.h. ohne Energieverlust. Je größer der Abstand der Bahnen vom Kern ist, um so größer ist das Energieniveau des Elektrons.

Der Ãœbergang von einer Quantenbahn auf eine andere, der sogenannte Elektronen- oder Quantensprung, erfolgt dabei immer unter Aufnahme oder Abgabe der entsprechenden Energiedifferenz. Beim Ãœbergang zu einer niedrigeren Energiestufe wird die Energiedifferenz in Form eines Photons abgegeben. Absorption oder Emission von Strahlung kann nur in dem Energieabstand entsprechenden Frequenzen erfolgen. Die Energie wird dabei in Elektronenvolt (eV) angegeben.

Licht emittierende Halbleiter (LED) müssen den der gewünschten Lichtfrequenz entsprechenden Energieabstand, der bei der Rekombination überbrückt wird, haben. Kurzwelliges Licht (blau oder UV) emittierende LED müssen also eine größere Energielücke bieten. Nach entsprechenden Halbleitern wurde in der Geschichte der LED lange geforscht.