Wzbudzenie fotoluminescencji

Wzbudzenie fotoluminescencyjne (w skrócie PLE ) jest specyficznym rodzajem fotoluminescencji i dotyczy interakcji między promieniowaniem elektromagnetycznym a materią . Znajduje zastosowanie w pomiarach spektroskopowych , gdzie zmienia się częstotliwość światła wzbudzającego oraz luminescencję jest monitorowany przy typowej częstotliwości emisji badanego materiału. Piki w widmach PLE często reprezentują linie absorpcyjne materiału. Spektroskopia PLE jest przydatną metodą badania struktury elektronowej materiałów o niskiej absorpcji ze względu na lepszy stosunek sygnału do szumu tej metody w porównaniu z pomiarami absorpcji.

Proces fizyczny

W kwantowo-mechanicznym opisie materii elektrony ograniczone do materiału (na przykład w pojedynczych atomach, cząsteczkach lub kryształach) są ograniczone do dyskretnego zestawu wartości energii. Stan podstawowy takiego układu materialnego jest taki, że najbardziej energetyczny elektron ma swoją minimalną energię. W fotoluminescencji energia jest przenoszona ze światła padającego na materiał i absorbowana przez elektrony. Światło jest absorbowane w minimalnych "kwantach" lub "pakietach" energii promieniowania elektromagnetycznego zwanych fotonami . Ilość energii przenoszonej przez foton jest proporcjonalna do jego częstotliwości. Elektron jest wtedy w stanie wzbudzonym o wyższej energii. Takie stany nie są stabilne iz czasem układ materialny powróci do stanu podstawowego, a elektron straci swoją energię. Luminescencja to proces, w którym światło jest emitowane, gdy elektron spada do niższego poziomu energii.

Często, gdy foton jest absorbowany, układ jest wzbudzany w odpowiednim stanie wzbudzonym, a następnie relaksuje się w pośrednim stanie o niższej energii, z „relaksacją nieradiacyjną” (relaksacja, która nie obejmuje emisji fotonu, ale wiąże się np. z emisją energii oscylacyjnej), a następnie następuje emisja fotonu o energii niższej niż pochłonięta, z powodu relaksacji ze stanu pośredniego o niższej energii do „stanu podstawowego”. Zwykle najsilniejsza luminescencja materiału występuje od niższych poziomów do stanu podstawowego. Ten proces nazywa się fluorescencją . Na przykład w półprzewodników , większość emitowanego światła ma częstotliwość odpowiadającą energii pasma wzbronionego, tj. od dołu pasma przewodnictwa do góry pasma walencyjnego. W takich układach więcej światła pochłoniętego przez materiał skutkuje większą liczbą elektronów rozpadających się bez promieniowania do niższych stanów i większą luminescencją na długości fali emisji.

Linki zewnętrzne


Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Photoluminescence_excitation&oldid=1114263581 ”