フォトルミネッセンス

関連製品：MFLI

フォトルミネッセンスは、半導体やその他の材料の光電子特性を特徴付ける一般的な手法です。
測定の背後にある原理は簡単です。電子は、エネルギーがバンドギャップより大きいレーザーによって、材料の原子価からコンダクタンスバンドに励起されます。
その後、光励起されたキャリアは緩和し、最終的に伝導帯のホールと自然に再結合します。
直接半導体の場合、過剰エネルギーは光の形で放出されます（自然放出）。
放射光のスペクトルを分析することにより、強度と波長の関係で材料の応答を測定できます。
これから、バンドギャップ幅、相対光生成効率、材料の品質（不均一な広がり）などのバンド構造に関する情報を取得できます。

フォトルミネッセンス

Related Publications

On the nature of photoluminescence in Bismuth-doped silica glass
Luminescence quantum yields of goldnanoparticles varying with excitation wavelengths

測定戦略

基本的なフォトルミネッセンス（PL）のセットアップは、このページの図のようになります。
連続波（CW）レーザーの光は、光チョッパー（または他の光変調デバイス）によって最大数 kHz で変調されます。
変調されたビームはサンプルに向けられ、価電子からコンダクタンスバンドに電子を励起します。
サンプルからの自然放出光が収集され、モノクロメーターまたは分光計に送られ、そこで波長に対して光強度が測定されます。
レーザー光も収集され、通常は強度が非常に高いため、光学フィルターを使用してブロックすることをお勧めします。

周囲の光は、特に開いたテーブルトップのセットアップでは、測定に重大な干渉を与える可能性があります。
このため、スプリアス光成分の除去を最大化するには、レーザー光、したがって放射光をロックイン増幅器で変調および測定する必要があります。

Zurich Instrumentsで測定するメリット

MFLI ロックインアンプは、フォトルミネッセンスに最適なツールです。
最も一般的な変調周波数に対応する 500 kHz の入力帯域幅に加えて、優れた選択肢となるいくつかの特性があります。
MFLI の入力ノイズレベルは非常に低く、わずか 2.5 nV /√Hz であるため、合理的な積分時間でスペクトルの非常に小さな特徴を測定できます。
LabOne ツールセットには、実験の設定と信号の最適化を非常に簡単にするプロッタなどのツールが搭載されています。
たとえば、信号の振幅の時間トレースを表示して、ビームのアライメントを支援します。
WiFi 対応ネットワークに接続すると、MFLI はタブレットやスマートフォンでも制御できるため、位置合わせコントロールが配置されている場所ならどこでも時間を追跡できます。
高速復調器により、短い過渡現象の測定が可能です。
8 ゲインレベルの電流入力により、中間トランスインピーダンスアンプを必要とせずに、フォトダイオードからの光生成電流を直接測定できます。
USB または GbE 接続を介した高速デジタルデータ転送により、測定値を記録するためにデジタイザーカードが不要になります。
データには、LabOne ユーザーインターフェースまたは提供されているプログラミングライブラリ（MATLAB、LabVIEW、Python、C / C ++ 、. NET）からアクセスして記録できます。
MFLI のコンパクトなフォームファクタにより、測定セットアップの近くに非常に簡単に配置できます。

MFLIロックインアンプがフォトルミネッセンス実験をどのように改善できるかについては、お問合せください。