La luminiscencia negativa es un fenómeno físico por el cual un dispositivo electrónico emite menos radiación térmica cuando una corriente eléctrica lo atraviesa que en equilibrio térmico (corriente apagada). Cuando se ve con una cámara térmica , un dispositivo luminiscente negativo en funcionamiento parece más frío que su entorno.
La luminiscencia negativa se observa más fácilmente en los semiconductores . La radiación infrarroja entrante se absorbe en el material mediante la creación de un par electrón-hueco . Se utiliza un campo eléctrico para eliminar los electrones y los huecos de la región antes de que tengan la oportunidad de recombinarse y volver a emitir radiación térmica. Este efecto ocurre más eficientemente en regiones de baja densidad de portadores de carga.
También se ha observado luminiscencia negativa en semiconductores en campos eléctricos y magnéticos ortogonales. En este caso, la unión de un diodo no es necesaria y el efecto se puede observar en el material a granel. Un término que se ha aplicado a este tipo de luminiscencia negativa es luminiscencia galvanomagnética .
La luminiscencia negativa podría parecer una violación de la ley de radiación térmica de Kirchhoff . Esto no es cierto, ya que la ley solo se aplica en equilibrio térmico .
Otro término que se ha utilizado para describir dispositivos luminiscentes negativos es " interruptor de emisividad ", ya que una corriente eléctrica cambia la emisividad efectiva.
Este efecto fue visto por primera vez por físicos rusos en la década de 1960 en el Instituto Fisicotécnico AFIoffe, Leningrado, Rusia. Posteriormente, fue estudiado en semiconductores como el antimoniuro de indio (InSb), el germanio (Ge) y el arseniuro de indio (InAs) por trabajadores de Alemania Occidental , Ucrania (Instituto de Física de Semiconductores, Kiev ), Japón ( Universidad de Chiba ) y Estados Unidos. . Los trabajadores de la _ _ _ _Agencia de Investigación de Defensa , Great Malvern , Reino Unido (ahora QinetiQ ). Estos trabajadores británicos demostraron más tarde la luminiscencia negativa de la banda LWIR (8-12 µm) usando diodos de telururo de mercurio y cadmio .