Quang phổ ứng dung – Quang phát quang (photoluminescence) – Luận văn, đồ án, đề tài tốt nghiệp

I. Giới thiệu sơ lược về Quang phát quang, chính sách và nguyên tắc hoạt động giải trí 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

17 trang |

Chia sẻ: duongneo

| Lượt xem: 2526

| Lượt tải : 1

Bạn đang xem nội dung tài liệu Quang phổ ứng dung – Quang phát quang (photoluminescence), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNG QUANG PHÁT QUANG ( PHOTOLUMINESCENCE ) GVHD : tiến sỹ Lê Vũ Tuấn Hùng HVTH : Phạm Văn Thịnh Võ Văn Thọ Nguyễn Đỗ Minh Quân MÔN : QUANG PHỔ ỨNG DỤNG Nội dung : I. Giới thiệu sơ lược về Quang phát quang, chính sách và nguyên tắc hoạt động giải trí 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 triển khai phản ứng hóa học hay dưới tính năng của điện trường  Thời gian phát quang bằng chu kì xê dịch của ánh áng ( 10-13  10-15 s ). Sự phát quang gần như dừng hẳn khi ngưng kích thích. Luminescence ( Sự phát quang ) Fluorescence ( Huỳnh quang ) Phosphorescence ( Lân quang ) Electroluminescence ( Điện quang ) Photoluminescence ( Quang phát quang ) Cathodeluminescence 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 kỳ lạ phát quang.  Dùng thấu kính quy tụ để quy tụ chùm phát quang.  Chùm phát quang quy tụ cho đi qua một quang phổ kế.  Cuối cùng sử dụng máy đếm tín hiệu quang để nghiên cứu và phân tích. Cơ chế phát photon hѵ hѵ ’ Hấp thụ Bức xạ Wk Wi Trạng thái quang phát quang Năng lượng kích thích. Cường độ kích thích. 4. Sự kích thích quang phát quang : 1. Năng lượng kích thích : – Độ xuyên sâu của ánh sáng kích thích : nhỏ  Độ xuyên sâu càng lớn. Độ hấp thụ của mẫu càng giảm. Xác xuất tái hợp giảm. Năng lượng lớn.  tương thích Xác xuất tái hợp lớn. Độ di dời Stoke :  Sự chênh lệch về nguồn năng lượng giữa đỉnh hấp thụ và đỉnh bức xạ gọi là độ di dời Stoke.  Độ di dời này là do khi di dời xuống những 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 tác động ảnh hưởng Mật độ e / h được quang kích thích. – Mật độ trạng thái mặt phẳng : 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 n 2 ~ ~ Khi tỷ lệ hạt tải cao : Xảy ra thêm hiện tượng kỳ lạ tái hợp Auger Tốc độ tái hợp n 3 ( ~ Cn3 ) – Vận tốc tái hợp ở mặt ngăn cách : S + S Bề dày của lớp quang hoạt. Mật độ hạt tải.  + S  Trạng thái tự nhiên của mẫu. Nếu có 2 mặt ngăn cách tham gia vào quy 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 đổi khác nhiệt độ là hàm của ánh sáng kích thích. 5. Phổ quang phát quang :  Một mẫu hấp thụ hay bức xạ photon sẽ cho ta biết những thông tin về những trạng thái điện tử khác nhau tương ứng với mức nguồn năng lượng khác nhau của vật tư điều tra và nghiên cứu.  Phổ hấp thụ PL : là chiêu thức tốt để thăm dò cấu trúc vùng nguồn năng lượng của vật tư.  Phổ phát xạ PL : có hiệu suất cao đặc biệt quan trọng trong nghiên cứu và phân tích những mặt ngăn cách ( nơi tập trung chuyên sâu những trạng thái sai hỏngvà tạp chất ). CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ! !