광발광 Photoluminescence
응용기술 설명
광발광은 반도체 및 기타 재료의 광전자 특성을 특성화하는 데 사용되는 일반적인 기술입니다. 원리는 간단합니다. 밴드갭보다 큰 에너지를 가진 레이저에 의해 전자가 가전자대에서 전도대까지 여기됩니다. 결과적으로 광여기된 캐리어는 이완되고 전도대의 구멍과 자발적으로 재결합합니다. 직접-반도체의 경우 과잉에너지가 빛의 형태로 방출(자발방출)된다. 방출된 빛의 스펙트럼을 분석하여 파장의 함수로서의 강도 측면에서 재료의 반응을 측정하는 것이 가능합니다. 이를 통해 밴드 갭 폭, 상대적 광 생성 효율, 재료의 품질(불균일한 확장) 등과 같은 밴드 구조에 대한 정보에 액세스할 수 있습니다. 추가 정보는 샘플의 환경을 조작함으로서 얻을 수 있습니다, 예를 들어 자기장 추가 또는 샘플의 온도 변경.
측정 전략
이 그림은 기본 광발광(PL) 설정을 보여줍니다. 연속파(CW) 레이저의 빛은 광학 초퍼(또는 다른 광 변조 장치)에 의해 최대 몇 kHz까지 변조됩니다. 변조된 빔은 샘플에 충돌하여 원자가에서 컨덕턴스 밴드로 전자를 여기시킵니다. 샘플에서 자발적인 방출이 수집되어 파장에 대해 빛의 강도가 측정되는 단색광기 또는 분광계로 보내집니다. 레이저 광도 수집되며 일반적으로 훨씬 더 높은 강도를 가지므로 광학 필터를 사용하여 차단하는 것이 좋습니다.
주변광은 특히 개방형 탁상 설정에서 측정을 심각하게 방해할 수 있습니다. 이러한 이유로, 스퓨리어스 광 성분의 제거를 최대화하기 위해 레이저 광과 방출된 광을 변조 후 락인앰플리파이어로 측정해야 합니다.
제품 하이라이트
취리히인스트루먼트 선택의 이점
가장 일반적인 변조 주파수를 포괄하는 500kHz 입력 대역폭을 갖춘 MFLI Lock-in Amplifier는 PL 실험에 이상적입니다.
- MFLI는 2.5nV/√Hz의 매우 낮은 입력 노이즈 레벨을 가지므로 합리적인 통합 시간 내에 스펙트럼의 매우 작은 기능을 측정할 수 있습니다.
- LabOne ® 은 빔 정렬 중에 사용자를 돕기 위해 신호 진폭의 시간 추적을 표시하는 플로터와 같은 도구를 제공합니다.
- WiFi 지원 네트워크에 연결하면 태블릿이나 스마트 전화 으로도 MFLI를 제어할 수 있습니다. 정렬 컨트롤이 있는 곳이면 어디든 시간 추적을 가져올 수 있습니다.
- 고속 복조기를 사용하면 짧은 과도 현상을 측정할 수 있습니다.
- 8개의 게인 레벨이 있는 전류 입력 덕분에 중간 트랜스임피던스 증폭기 없이 광다이오드에서 광 생성 전류를 직접 측정할 수 있습니다.
- USB 또는 1GbE 연결을 통한 빠른 디지털 데이터 전송으로 측정을 기록하기 위해 디지타이저 카드가 필요하지 않습니다. 데이터는 LabOne 사용자 인터페이스 또는 사용 가능한 프로그래밍 인터페이스(Python, C, MATLAB ® , LabVIEW ™ 및 .NET용)를 통해 액세스하고 기록할 수 있습니다.
- MFLI의 소형 폼 팩터를 사용하면 측정 설정 가까이에 쉽게 배치할 수 있습니다.
