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光致 發光光 譜是 什麼

光致 發光光 譜(Photoluminescence Spectroscopy, 簡 稱PL 譜)是一 種 用於探 測材料 電子 結 構的 測 試方法,它通 過光的激 勵使物 質中的 電子 從 價 帶 躍 遷至 導 帶, 並在 價 帶留下空穴。 這些 電子和空穴通 過弛豫 過程 達到各自未被占 據的最低激 發 態,形成 準平衡 態。在 這 種 狀 態下, 電子和空穴通 過 複合 發光,形成不同波 長光的 強度或能量分 布的光 譜 圖。

光致 發光光 譜是一 種非接 觸、 無 損 傷的 測 試方法,它涉及光子的激 發-去激 發 過程。 當光照射到 樣品上 並被吸收 時, 會 產生光激 發 過程, 導致材料中的 電子 躍 遷到 較高的 電子 態。 隨 後, 電子在 馳豫 過程中 釋放能量,以光子的形式回到 較低的能 級, 這 個 過程就是光致 發光。

光致 發光光 譜的 產生 機理 包括斯托克斯 發光反斯托克斯 發光。 發光材料的 發射光 譜指的是 發出光的能量按波 長或 頻率的分 布, 許多 發光材料的 發射光 譜是 連 續的 寬頻 譜。 發光中心的 結 構 決定 發射光 譜的形成,不同的 發光中心 結 構 決定不同的 發光 譜 帶,因此又具有不同的性能。

光致 發光光 譜的基本原理是半 導 體材料 對能量高 於其吸收限的光子有很 強的吸收能力,吸收 係數通常超 過104cm-1。在材料表面 約1m厚的表 層 內,由 本徵吸收 產生了大量的 額外 電子-空穴 對,使 樣品 處於非平衡 態。 這些 額外 載流子 對一 邊向 體 內 擴散,一 邊通 過各 種可能的 複合 機 構 複合,其中一部分 複合 過程 會 發射光子。