光致發(fā)光光譜（Photoluminescence Spectroscopy，簡(jiǎn)稱PL譜），指物質(zhì)在光的激勵(lì)下，電子從價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶并在價(jià)帶留下空穴；電子和空穴在各自的導(dǎo)帶和價(jià)帶中通過(guò)弛豫達(dá)到各自未被占據(jù)的最低激發(fā)態(tài)（在本征半導(dǎo)體中即導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂），成為準(zhǔn)平衡態(tài)；準(zhǔn)平衡態(tài)下的電子和空穴再通過(guò)復(fù)合發(fā)光，形成不同波長(zhǎng)光的強(qiáng)度或能量分布的光譜圖。光致發(fā)光過(guò)程包括熒光發(fā)光和磷光發(fā)光。

中文名

光致發(fā)光光譜

外文名

Photoluminescence Spectroscopy

別名

PL譜

拼音

guangzhifaguangguangpu

發(fā)光過(guò)程

熒光發(fā)光，磷光發(fā)光

特點(diǎn)

設(shè)備簡(jiǎn)單，無(wú)破壞性，分辨率高等

應(yīng)用

雜質(zhì)濃度測(cè)定，組分測(cè)定等

光路圖

通常用于半導(dǎo)體檢測(cè)和表征的光致發(fā)光光譜指的是光致熒光發(fā)光，其光路圖如下：

光致發(fā)光光譜

光致發(fā)光特點(diǎn)

光致發(fā)光優(yōu)點(diǎn)

設(shè)備簡(jiǎn)單，無(wú)破壞性，對(duì)樣品尺寸無(wú)嚴(yán)格要求；

分辨率高，可做薄層和微區(qū)分析；

光致發(fā)光缺點(diǎn)

通常只能做定性分析，而不作定量分析；

如果做低溫測(cè)試，需要液氦降溫，條件比較苛刻；

不能反映出非輻射復(fù)合的深能級(jí)缺陷中心；

光譜應(yīng)用

在激發(fā)光能量不是非常大的情況下，PL測(cè)試是一種無(wú)損的測(cè)試方法，可以快速、便捷地表征半導(dǎo)體材料的缺陷、雜質(zhì)以及材料的發(fā)光性能。

1、組分測(cè)定；對(duì)三元系或四元系合金，如InxGa1-xN等，通過(guò)PL峰位確定半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，進(jìn)而確定材料組分x；

2、雜質(zhì)識(shí)別；通過(guò)光譜中的特征譜線位置，可以識(shí)別材料中的雜質(zhì)元素；

3、雜質(zhì)濃度測(cè)定；

4、變溫Pl可以測(cè)試材料/器件的發(fā)光效率；

5、半導(dǎo)體材料的少數(shù)載流子壽命；

6、位錯(cuò)等缺陷的相關(guān)作用研究。