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光致發(fā)光

簡介：

光致發(fā)光是一種常用來表征半導(dǎo)體或者其他材料的光電性質(zhì)的技術(shù)。其原理十分簡單：一束光子能量大于材料禁帶寬度的激光照射到樣品上，將樣品中的電子從價帶激發(fā)到導(dǎo)帶。隨后，光激發(fā)載流子能量會衰減最后與導(dǎo)帶上的空穴進行復(fù)合。在直接帶隙半導(dǎo)體中，額外的光子能量會以光的形式輻射（自發(fā)輻射）。通過分析幅射光的光譜，我們可以測量材料自發(fā)輻射波長對于激發(fā)光強度的響應(yīng) 。

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應(yīng)用簡介測量策略產(chǎn)品優(yōu)勢

應(yīng)用簡介

光致發(fā)光是一種常用來表征半導(dǎo)體或者其他材料的光電性質(zhì)的技術(shù)。

其原理十分簡單：一束光子能量大于材料禁帶寬度的激光照射到樣品上，將樣品中的電子從價帶激發(fā)到導(dǎo)帶。隨后，光激發(fā)載流子能量會衰減最后與導(dǎo)帶上的空穴進行復(fù)合。在直接帶隙半導(dǎo)體中，額外的光子能量會以光的形式輻射（自發(fā)輻射）。通過分析幅射光的光譜，我們可以測量材料自發(fā)輻射波長對于激發(fā)光強度的響應(yīng) 。

上述實驗可以得到諸如能帶結(jié)構(gòu)、相對光致發(fā)光轉(zhuǎn)換效率、材料質(zhì)量（非均勻增寬）等信息。此外也可以通過改變外界條件得到其他信息，例如外加磁場或者改變樣品溫度。

測量策略

如下圖所示為基礎(chǔ)的光致發(fā)光實驗裝置：來自連續(xù)激光器的光束被斬波器（或其他光調(diào)制器）調(diào)制成幾千赫茲的調(diào)制光信號。調(diào)制光隨后打在樣品上，被照射處的電子從價帶被激發(fā)到導(dǎo)帶上。隨后，來自樣品的自發(fā)輻射被收集到單色儀或者光譜儀上根據(jù)波長來測量對應(yīng)的光強。由于激發(fā)光也被收集，并且激發(fā)光的強度非常大，通常要在收集光路上設(shè)置濾波片來過濾激發(fā)光。

在實驗當(dāng)中，尤其是在光學(xué)測量平臺上進行的時候，環(huán)境光很容易干擾測量結(jié)果。出于以上原因，激發(fā)光與自發(fā)輻射光都需要被調(diào)制并用鎖相放大器測量來盡可能降低雜散光的影響。

產(chǎn)品優(yōu)勢

MFLI 500 kHz / 5 MHz 鎖相放大器

━ DC - 500kHz/5MHz，60MSa/s，16位

━ 平穩(wěn)且超低的輸入電壓噪聲：< 2.5 nV/√Hz (>1kHz)

━ 時間常數(shù)：337ns - 83s

━ 動態(tài)儲備：最高120dB

━ API 支持 Python，MATLAB，LabVIEW，C， .NET

MFLI 擁有覆蓋大多數(shù)調(diào)制器件調(diào)制頻率的500 kHz輸入帶寬，是用來進行光致發(fā)光（PL）實驗的理想之選：

━ MFLI擁有極低的電壓輸入噪聲密度 2.5 nV/√Hz，您只要選擇合適的積分時間就能夠捕捉光譜中微弱的特征。

━ LabOne? 工具箱中工具例如繪圖儀可以用來實時顯示信號的幅度變化，幫助您調(diào)試光路。

━ 通過連入帶有 WiFi 的局域網(wǎng)， MFLI 甚至可以通過平板電腦或者智能手機來操控：您可以隨時隨地獲悉光路調(diào)試的情況。

━ 快速解調(diào)器能夠滿足高速測量。

━ MFLI 的電流輸入端擁有八個增益檔位，可以直接測量光電二極管的光生電流，無需額外的跨阻抗放大器。

━ 通過 USB 或者 GbE 連接的高速數(shù)據(jù)傳輸可以免去購買數(shù)據(jù)采集卡記錄數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)既可以通過 LabOne 界面記錄也可以通過基于以下編程語言的測量程序記錄（Python，C，MATLAB^?，LabVIEW? 以及 .NET）。

━ MFLI 小巧緊湊，可以自由選擇放置在測量裝置的合適位置。