¿Qué es PL (fotoluminiscencia)?

¿Qué es PL (fotoluminiscencia)?

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1. ¿Qué es PL?

Acerca de PL, se refiere a la luz de autoemisión producida por un material después de ser excitado por la luz. Cuando una sustancia absorbe fotones y vuelve a irradiar fotones, se produce la fotoluminiscencia. En mecánica cuántica, este proceso se puede describir como la transición de sustancias a un estado excitado después de absorber fotones, y luego de un estado excitado de mayor energía a un estado de menor energía. Durante el proceso de retorno, los fotones se liberan simultáneamente.

Principio de fotoluminiscencia

Principio de fotoluminiscencia

En general, la fotoluminiscencia se puede dividir en fluorescencia y fosforescencia, el tiempo de retraso de los dos es diferente. La fluorescencia se refiere a la transición del estado de singlete excitado a la transición de radiación básica. El tiempo de vida de la fluorescencia es relativamente corto, del orden de ps a ns. La fosforescencia es la transición del estado de triplete excitado al estado fundamental. La resistencia en este proceso generalmente está prohibida y tiene una vida útil larga, que oscila entre nosotros y ms, y es invisible a simple vista a temperatura ambiente y aire.

2. ¿Para qué se puede utilizar la fotoluminiscencia?

PL es un método efectivo para detectar niveles discretos de energía, y la fotoluminiscencia también puede extraer información efectiva sobre los materiales semiconductores.

1) Determinación de la composición de obleas de semiconductores, espesor de pozo cuántico y medición de monodispersidad de puntos cuánticos. Tome la determinación de la composición, por ejemplo:

GaAs1-xP, es un cristal mixto compuesto por GaAs con banda prohibida directa y GaP con banda prohibida indirecta, y su banda prohibida varía con el valor de x. La longitud de onda máxima de la luminiscencia depende del intervalo de banda, que está relacionado con el valor de x. Por lo tanto, el valor x del porcentaje del componente se puede determinar a partir de la longitud de onda de pico a pico de la luminiscencia;

2) Identificación de impurezas: las trazas de impurezas en GaAs y GaP se pueden identificar en función de la posición de las líneas de emisión características;

3) Determinación de la concentración de impurezas superficiales en silicio;

4) Comparación de la eficiencia de radiación:

Los dispositivos semiconductores de emisión de luz y láser requieren materiales con buenas propiedades de emisión de luz, y la medición de emisión de luz refleja directamente las propiedades de emisión de luz de los materiales. Al medir el espectro fotoluminoso, no solo se puede obtener la intensidad de cada banda prohibida de fotoluminiscencia, sino también la intensidad de radiación integrada. Bajo las mismas condiciones de medición, la eficiencia de radiación relativa se puede obtener entre diferentes muestras;

5) Determinación del grado de compensación del material de GaAs:

Grado de compensación NA/NORTED(NORTED, NAson concentraciones de impurezas donadoras y aceptoras, respectivamente) es un parámetro característico importante para caracterizar la pureza de los materiales;

6) Determinación de la vida útil de los transportistas minoritarios;

7) Estudio de uniformidad en obleas semiconductoras:

El método de medición es escanear la muestra con una microsonda láser y mostrar directamente la imagen desigual de la muestra de acuerdo con el cambio de intensidad de una determinada banda de luminiscencia característica de la muestra;

8) Investigación sobre defectos de obleas, como dislocaciones.

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