Transcript TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNG MÔN : QUANG PHỔ ỨNG DỤNG QUANG PHÁT.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA VẬT LÝ
BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNG
MÔN : QUANG PHỔ ỨNG DỤNG
QUANG PHÁT QUANG
(PHOTOLUMINESCENCE )
GVHD : TS Lê Vũ Tuấn Hùng
HVTH : Phạm Văn Thịnh
Võ Văn Thọ
Nguyễn Đỗ Minh Quân
Địa chỉ bạn đã tải:
http://mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren%20lop/semi
Nơi bạn có thể thảo luận:
http://myyagy.com/mientay/
Dịch tài liệu trực tuyến miễn phí:
http://mientayvn.com/dich_tieng_anh_chuyen_nghanh.html
Dự án dịch học liệu mở:
http://mientayvn.com/OCW/MIT/Co.html
Liên hệ với người quản lí trang web:
Yahoo: [email protected]
Gmail: [email protected]
Nội dung :
I. Giới thiệu sơ lược về Quang phát quang,
cơ chế và nguyên lý hoạt động
1.
Sự phát quang
2.
Quang phát quang (Photoluminescence)
3.
Nguyên tắc quang phát quang
4.
Sự kích thích quang phát quang
5.
Phổ Quang phát quang
1. Sự phát quang :


Là sự phát sáng khi vật nhận kích
thích bằng ánh sáng nhìn thấy, tia tử
ngoại, hồng ngoại, chùm điện tử, khi
thực hiện phản ứng hóa học hay dưới
tác dụng của điện trường …
Thời gian phát quang bằng chu kì dao
động của ánh áng (10-13 10-15s). Sự
phát quang gần như dừng hẳn khi
ngưng kích thích.
Luminescence
(Sự phát quang)
Fluorescence
(Huỳnh quang)
Cathodeluminescence
Phosphorescence
(Lân quang )
Electroluminescence
(Điện quang)
Photoluminescence
(Quang phát quang)
2. Quang phát quang
(Photoluminescence) :

Quang phát quang
(Viết tắt : PL) là sự
phát quang của vật
khi vật nhận những
kích thích quang (ví
dụ chiếu ánh sáng
nhìn thấy, tia tử
ngoại, hồng ngoại,
laser …).
3. Nguyên tắc quang phát
quang :




Chiếu chùm sáng (Ví dụ : laser) vào mẫu
 xảy ra hiện tượng phát quang.
Dùng thấu kính hội tụ để hội tụ chùm phát
quang.
Chùm phát quang hội tụ cho đi qua một
quang phổ kế.
Cuối cùng sử dụng máy đếm tín hiệu
quang để phân tích.
Cơ chế phát photon
Wk
hѵ
hѵ’
Hấp thụ
Bức xạ
Wi
4. Sự kích thích quang phát quang :
Năng lượng kích thích.
Trạng thái quang phát quang
Cường độ kích thích.
1. Năng lượng kích thích :
- Độ xuyên sâu của ánh sáng kích thích:

nhỏ
Năng lượng lớn.
Độ xuyên sâu càng lớn.
Độ hấp thụ của mẫu càng giảm.

Xác xuất tái hợp giảm.
phù hợp
Xác xuất tái hợp lớn.
Độ dịch chuyển Stoke :


Sự chênh lệch về năng lượng giữa đỉnh
hấp thụ và đỉnh bức xạ gọi là độ dịch
chuyển Stoke.
Độ dịch chuyển này là do khi dịch
chuyển xuống các mức dưới đã có
những mức không phát huỳnh quang
(mà tạo ra phonon). Điều này gây nên
tổn hao trong PL.
Cường độ kích thích :
Cường độ ánh sáng tới
ảnh hưởng
Mật độ e/h được quang kích thích.
- Mật độ trạng thái bề mặt :
Khi nồng độ hạt tải thấp :
Phép đo bị chi phối bởi sai hỏng và tạp chất.
Tái hợp Schocley-Read-Hall
Tốc độ tái hợp
~
n
Tốc độ bức xạ
~
n2
Khi mật độ hạt tải cao:
Xảy ra thêm hiện tượng tái hợp Auger
Tốc độ tái hợp
~
n3 (~Cn3)
- Vận tốc tái hợp ở mặt phân cách : S
+ S
+ S


Bề dày của lớp quang hoạt.
Mật độ hạt tải.
Trạng thái tự nhiên của mẫu.
Nếu có 2 mặt phân cách tham gia vào quá trình PL
S = S1 + S2
Công suất kích thích :


Khi kích thích vào mẫu sẽ phát ra hoặc là
ánh sáng (photon) hoặc là dưới dạng
nhiệt (phonon). Vì vậy khi tăng lượng
phát quang thì lượng nhiệt sẽ giảm.
Cường độ của ánh sáng phát ra và sự
thay đổi nhiệt độ là hàm của ánh sáng
kích thích.
5. Phoå quang phaùt quang :



Moät maãu haáp thuï hay böùc xaï photon sẽ cho ta biết nhöõng
thoâng tin về những traïng thaùi ñieän töû khaùc nhau töông öùng
vôùi möùc naêng löôïng khaùc nhau của vaät lieäu nghieân cöùu.
Phổ haáp thuï PL : laø phöông phaùp toát ñeå thaêm doø caáu truùc
vuøng năng lượng cuûa vật liệu.
Phổ phaùt xaï PL : coù hieäu quaû ñaëc bieät trong phaân tích caùc
maët phaân caùch (nôi tập trung caùc traïng thaùi sai hoûngvaø taïp
chaát).
CAÛM ÔN THAÀY VAØ CAÙC
BAÏN!!