最新光致发光(PL)光谱

光致发光(PL)光谱测试操作规程(一)电源及机器启动方式1.打开电源配电箱后的电源开关，接通总电源。

2.按照正常开机顺序启动电脑。

3. PL光谱测试仪电源启动方式：a. 旋转紧急停止开关（红色按钮弹出状态）b. 按下电源启动开关（蓝色按钮、power指示灯为红色）。

c. 将开机开关打开到1的位置上（绿色按钮），机器启动（power灯为绿色，真空指示灯（V ACUUM）为红色）。

4.接通真空泵。

(二)操作软件菜单使用说明1.单击桌面菜单中的（）图标，等待软件初始化。

2.初始化完成后，进入登陆口令窗口对话框，在User level中选择Engineer选项，不用键入password，点击OK，进入操作菜单。

3.打开样品室盖，用镊子将所测样品放入到载物台中，注意放置时应将中央真空抽气孔完全覆盖。

按下抽真空按钮（绿色按钮），样品被吸附到载物台中，完成载物过程（此时抽真空提示灯由红色转为绿色）。

闭合样品室，确认样品室闭合指示灯为熄灭状态。

4.返回操作菜单，点击工具栏中的load wafer（）按钮，样品载入至测试仪器内，完成准备工作。

(三)具体实验测试过程说明A. Single Spectrum检测1.选择纵向工具栏中的Single Spectrum（）按钮，等待程序操作界面跳出。

2.在程序对话框中，首先选择range类型，其中包括single frame 和wide scan 两种模式：在single frame 模式中，首先确定mode模式为PL Spectrum和standard根据自己所测样品的理论数据修改center（发光中心谱线波长）和谱线测试的最大值和最小值。

wide scan模式中，只需改动min及max两值即可。

3.测试过程默认测试点为R,T=0，0mm，0，0deg，若期望测试样品其他点处的Single Spectrum，点击move stage按钮，得到操作对话框。

在右侧网格坐标图中直接点击选取期望测试点；或在左侧absolute position中输入相应值，单击go键可将测试点移动到期望位置。

光致发光光谱（photoluminescence spectrum, PL谱）是一种常用的表征半导体材料光学性质的手段。

通过激发光源照射样品，测量样品发射的光谱特性，可以得到样品的发光峰值、半导体材料的载流子寿命和激子解离效率等重要信息。

本文将通过光致发光光谱计算激子解离效率的相关理论及计算方法进行探讨。

1. 光致发光光谱的基本原理光致发光光谱是指当外界光照射到样品后，通过测量样品发射光的能谱和强度变化，研究样品内部载流子的复合和发光过程。

在激子体系中，激子解离是一个重要的过程，激子的解离效率对半导体材料的发光性能有着重要影响。

通过光致发光光谱可以间接的推断出激子解离效率，为进一步研究半导体材料的光学性质提供了重要手段。

2. 激子解离效率的计算方法激子解离效率可以通过光致发光光谱中的激子发光峰和自由载流子发光峰的位置和强度变化来计算。

在样品中，由于激发光源的作用，激子和自由载流子会产生发光，通过测量样品的光谱可以得到激子和自由载流子的发光峰值。

激子解离效率可以通过以下公式计算：激子解离效率 = (激子发光峰值 - 自由载流子发光峰值) / 激子发光峰值其中，激子发光峰值和自由载流子发光峰值分别为在样品发光光谱中激子和自由载流子的发光峰值。

通过测量样品的光致发光光谱，并进行激子解离效率的计算，可以直观的了解激子解离过程对样品发光性质的影响。

3. 激子解离效率的影响因素激子解离效率受到多种因素的影响，主要包括材料的结构和纯度、激子的束缚能和载流子的密度等。

在材料的结构和纯度方面，晶格缺陷和杂质的存在会损害激子的稳定性，导致激子解离效率的降低。

而激子的束缚能和载流子的密度则会影响激子的形成和解离过程，进而影响激子解离效率的大小。

在研究激子解离效率时，需要综合考虑以上因素的影响，以更准确的评估半导体材料的光学性能。

4. 光致发光光谱计算激子解离效率的应用光致发光光谱计算激子解离效率是一种非常有效的手段，可以为半导体材料的光学性能研究提供重要的参考。

荧光光谱pl荧光光谱(pl)是指在某些物质受到光的激发后，发出的瞬间强度较大但持续时间短暂的荧光辐射。

它是研究物质结构、性质的重要手段之一。

以下是关于荧光光谱pl的相关内容：一、荧光光谱pl的基本原理荧光光谱pl是通过向试样中照射一定波长的激发光，使试样分子处于高能激发态，进而发生荧光辐射而获得的。

当试样吸收光子后进入激发态时，仅有部分分子通过非辐射跃迁回到基态，而大部分分子通过跃迁过程来释放激发能量，这种能量释放的过程称之为荧光发射。

荧光光谱pl就是通过检测荧光发射强度对波长的变化来描述样品的发荧光性质的。

二、荧光光谱pl的应用1.荧光光谱pl广泛应用于材料科学、生物学、环境监测、能源等领域。

2.在荧光分析中，荧光光谱pl可用于检测有机化合物、无机离子、蛋白质和DNA等生物大分子，以及某些药品的成分和污染物的存在。

3.荧光光谱pl通过测量荧光发射强度和发射峰位置，可以确定样品的结构、组成和浓度等，同时还可以寻找药物相互作用和广谱荧光探针等。

4.在环境监测中，荧光光谱pl可用于检测水、土壤和空气中的污染物，如多环芳烃、重金属、农药等。

三、荧光光谱pl的实验方法1.激发光源：常用的激发光源有汞灯、氙灯、氩离子激光和绿色半导体激光等。

2.检测器：荧光光谱pl检测器包括荧光光度计、荧光显微镜和荧光图像系统等。

3.样品的制备：根据样品的不同性质和要求，可选择不同的制备方法，如液相、固相和气相制备等。

4.数据分析：荧光光谱pl数据分析包括测量光谱曲线、光谱峰点、荧光稳定性等指标的测定和计算。

总之，荧光光谱pl是研究物质结构、性质的重要手段，其应用广泛，实验方法也较为简单。

随着科技的不断发展，荧光光谱pl在更多领域中也将得到更加深入的研究和应用。

光致发光（PL）专题实验实验一、荧光谱仪的结构及基本操作荧光光谱仪一般由光源、激发光源、发射光源、样品池、检测器、显示装置等构成。

其结构示意图如图所示。

实验所用仪器为英国Fluorosecence 9000系列仪器，光源为150W氙灯，仪器的工作波长范围为200nm－900nm，系统具有自检功能，可以记录发射光谱、激发光谱、动态实时光谱等，具有定量分析测量功能和谱图处理功能。

思考题：解释激发光谱和发射光谱，并说明激发光谱和发射光谱有什么关系？答：激发光谱(excitation spectrum )——就是反映物质受到激发以后的情况，反映出该物质对于外来激发光的响应，反映其自身辐射波长随激发波长的变化关系；发射光谱(emissionspectrum)——在某一波长光激发下处于高能级的原子或分子在向较低能级跃迁时产生辐射，将多余的能量发射出去形成的光谱。

关系：1)波长比较与激发(或吸收)波长相比，荧光发射波长更长，即产生所谓Stokes 位移。

(振动弛豫失活所致)2)形状比较荧光光谱形状与激发波长无关。

尽管分子受激后可到达不同能层的激发态，但由于去活化(内转换和振动弛豫)到第一电子激发态的速率或几率很大，好像是分子受激只到达第一激发态一样。

3)镜像对称：通常荧光光谱与吸收光谱呈镜像对称关系。

实验二、维生素B2溶液的荧光光谱一、实验准备取两粒2VB 研磨至均匀粉末，再用200ml 去离子水溶解至均匀。

二、实验步骤： 1）换好液体样品支架； 2）开启电脑、仪器； 3）打开软件进行初始化；4)严格参照仪器操作规程进行各参数设置（为确保仪器安全，信号强度<610)； 5)将准备好的液体溶液倒入比色皿（约3231~）放入样品架，完成下面实验内容三、实验内容：①本实验中由实验老师提供2VB 溶液，用365nm 光激发，记录从200-700nm 的发射光谱，找出荧光光谱中最大峰值对应的m ax EM λ。