[block id=”bo-sung-1″]

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

quang_pho_ung_dung_quang_phat_quang_photoluminescence

pdf17 trang | Chia sẻ: duongneo | Ngày: 01/08/2017 | Lượt xem: 1002 | Lượt tải: 0download

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 : TS 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,
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)
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 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
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.
 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 n
2
~ ~
Khi mật độ hạt tải cao:
Xảy ra thêm hiện tượng tái hợp Auger
Tốc độ tái hợp n
3 (~Cn3)
– Vận tốc tái hợp ở mặt phân cách : S
+ S
Bề dày của lớp quang hoạt.
Mật độ hạt tải.

+ S  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. 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 năng lượng khác nhau
của vật liệu nghiên cứu.
 Phổ hấp thụ PL : là phương pháp tốt để thăm dò
cấu trúc vùng năng lượng của vật liệu.
 Phổ phát xạ PL : có hiệu quả đặc biệt trong phân
tích các mặt phân cách (nơi tập trung các trạng
thái sai hỏngvà tạp chất).
CẢM ƠN THẦY VÀ
CÁC BẠN!!

[block id=”bo-sung”]

Từ khóa: Quang phổ ứng dung – Quang phát quang (photoluminescence)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *