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光致發(fā)光

簡(jiǎn)介：

光致發(fā)光是一種常用來(lái)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(jiǎn)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(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶。隨后，光激發(fā)載流子能量會(huì)衰減最后與導(dǎo)帶上的空穴進(jìn)行復(fù)合。在直接帶隙半導(dǎo)體中，額外的光子能量會(huì)以光的形式輻射（自發(fā)輻射）。通過(guò)分析幅射光的光譜，我們可以測(cè)量材料自發(fā)輻射波長(zhǎng)對(duì)于激發(fā)光強(qiáng)度的響應(yīng) 。

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應(yīng)用簡(jiǎn)介測(cè)量策略產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

應(yīng)用簡(jiǎn)介

光致發(fā)光是一種常用來(lái)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(jiǎn)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(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶。隨后，光激發(fā)載流子能量會(huì)衰減最后與導(dǎo)帶上的空穴進(jìn)行復(fù)合。在直接帶隙半導(dǎo)體中，額外的光子能量會(huì)以光的形式輻射（自發(fā)輻射）。通過(guò)分析幅射光的光譜，我們可以測(cè)量材料自發(fā)輻射波長(zhǎng)對(duì)于激發(fā)光強(qiáng)度的響應(yīng) 。

上述實(shí)驗(yàn)可以得到諸如能帶結(jié)構(gòu)、相對(duì)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(guò)改變外界條件得到其他信息，例如外加磁場(chǎng)或者改變樣品溫度。

測(cè)量策略

如下圖所示為基礎(chǔ)的光致發(fā)光實(shí)驗(yàn)裝置：來(lái)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(hào)。調(diào)制光隨后打在樣品上，被照射處的電子從價(jià)帶被激發(fā)到導(dǎo)帶上。隨后，來(lái)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(zhǎng)來(lái)測(cè)量對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)。由于激發(fā)光也被收集，并且激發(fā)光的強(qiáng)度非常大，通常要在收集光路上設(shè)置濾波片來(lái)過(guò)濾激發(fā)光。

在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，尤其是在光學(xué)測(cè)量平臺(tái)上進(jìn)行的時(shí)候，環(huán)境光很容易干擾測(cè)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(cè)量來(lái)盡可能降低雜散光的影響。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

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(shí)間常數(shù)：337ns - 83s

━ 動(dòng)態(tài)儲(chǔ)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(lái)進(jìn)行光致發(fā)光（PL）實(shí)驗(yàn)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(shí)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(lái)實(shí)時(shí)顯示信號(hào)的幅度變化，幫助您調(diào)試光路。

━ 通過(guò)連入帶有 WiFi 的局域網(wǎng)， MFLI 甚至可以通過(guò)平板電腦或者智能手機(jī)來(lái)操控：您可以隨時(shí)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(cè)量。

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

━ 通過(guò) USB 或者 GbE 連接的高速數(shù)據(jù)傳輸可以免去購(gòu)買數(shù)據(jù)采集卡記錄數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)既可以通過(guò) LabOne 界面記錄也可以通過(guò)基于以下編程語(yǔ)言的測(cè)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(cè)量裝置的合適位置。

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