深紫外发光光谱（PL）测试

1. 深紫外发光光谱技术简介

深紫外发光光谱是研究半导体材料物理性质的一种重要手段。通常所说的半导体发光是半导体中电子从高能态跃迁至低能态时，伴之以发射光子的辐射复合。我们利用深紫外激光器产生的激光或电子q发出的电子束到达样品室并入射到样品表面，样品发出的荧光信号被收集进入单色仪，该信号经单色仪分光后由探测系统探测，计算机对探测信号进行采集并形成最终的深紫外发光光谱。

2. 供测量的光谱类型及其应用范围

光致发光（PL）：使用飞秒激光激发样品，波长：（1）177nm；（2）210nm-330nm可调；（3）345nm-495nm可调；（4）690nm-990nm可调。PL光谱可以实现稳态光谱和瞬态（时间分辨）光谱的测量。稳态光谱可用于研究半导体材料的基本物理性质，如晶体结构、电子态、声子结构、杂质、缺陷、激子复合机制等。瞬态光谱采用条纹相机探测，既可以得到不同时刻的时间分辨光谱，也可以得到某一波长处的荧光衰退曲线，时间分辨率为2ps。可以用来研究半导体材料载流子动力学性质。

阴极荧光（CL）：使用电子束激发样品，最大能量30keV。可用于表征宽禁带半导体材料性质。波长扫描范围：170nm-800nm。

3、深紫外发光光谱测试设备介绍：

1. PL光谱

技术参数与能力：

波长：690nm-990nm，345nm-495nm和210nm-330nm三个波段内可调，最小激光波长可达177nm

波长扫描范围：170nm-800nm

温度范围：8K-350K

时间分辨率(瞬态光谱)：2ps

狭缝、步长及激光功率视具体情况而定

2. CL光谱

技术参数与能力：

电子束能量：最高可达30keV

波长扫描范围：170nm-800nm

温度范围：8K-350K

狭缝和步长视具体情况而定

-------------米格实验室

最近看论文的时候看到了一篇用QLED做发光柔性皮肤的，但是这个QLED是什么我就不清楚了，让老夫来搜索一波

一般情况下，粒径小于10nm的半导体纳米晶被称之为量子点。

这个时候就需要提到量子限域效应了，激子束缚能的唯一变量是量子点的半径R，所以，带隙的能量和半径成反比关系。其强弱可以通过玻尔激子半径（电子空穴的距离）来判断，即：

在体相材料中，电子和空穴的距离很远，束缚能很小，当粒径减小而电子和空穴的波函数交叠部分增加时，束缚能随之增大，带隙变宽。

激子玻尔半径可以作为临界值判断量子限域效应。当量子点半径R接近或小于R B 时，电子和空穴的运动在空间上受到量子点维数的限制，导致量子点内部电子的运动状态处于体相分子和单独分子的中间态，能级的状态由连续转变为离散。此时激子跃迁能随尺寸减小而增加，吸收和发光峰位蓝移。

因此，调节量子点尺寸可以调节发光的波长。 [1]

适当频率的激光入射半导体材料，由于带间吸收及其他吸收过程而激发到半导体能带或局部能级中的载流子会跃迁回基态引起符合。电子从高能级向低能级跃迁回自发辐射光子，这种吸收外界光子后又重新辐射出光子的过程位光致发光。 [2]

量子点的光致发光主要来自于荧光辐射。

（辐射符合常有带间本政府和、深缺陷能级符合、激子符合）

因此光致发光测量技术可以通过一定波长的光激发照射量子点材料，通过单色仪和光电探测器收集分析，得到不同波长的荧光强度分布，即为PL谱

通过测量样品的荧光光强随激发光波长变化而获得的光谱则是PLE谱

半导体材料在停止照射时，荧光不会立即消失，而是逐渐衰减，TRPL谱变是观察物理或化学瞬态过程并分析时间的谱。

国际上对电致发光量子点（QLED）的真正定义是Quantum Dot Light Emitting Diodes，即量子点发光二极管，或量子电自发光显示。严格意义上终极版本的QLED是不需要额外光源的自发光技术，其发光原理和结构更加简单，量子点层夹在电子传输和空穴传输有机材料层之间，外加电场使电子和空穴移动到量子点层中，它们在这里被捕获到量子点层并且重组，从而发射光子。 [4]

但是目前而言这种自发光很难实现，也因此并没有真正意义上的自发光QLED。

开头提到的看的那个量子点发光皮肤的文献倒是尝试着使用电致发光的量子点来进行应用，看上去效果还不错，能够实现微纹理的光学转化。

就像是三星的AMOLED屏幕是用OLED为单元做成的屏幕。量子点屏幕，自然就是发光材料使用量子点的屏幕。

量子点屏幕的结构比较简单，就是很多层堆起来，然后有比如蓝光LED先照射它使它激活，然后它再去发出其他颜色的光。

不过这些电视背光仍然是需要提供一个光源来激活量子点发光，其效果也就是色域上进行了优化。

如果某天QLED能过实现电致发光，自发光显示技术才真正的到来。

[1]尹文旭. 二硫化钨/二硫化钼半导体量子点的制备及光电器件研究[D].吉林大学,2019.

[2]王颖. Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点和量子阱复合结构纳米材料光学特性研究[D].北京交通大学,2019.

[3]知乎的众多答案

[4]量子点从光致背光到电致自发光要走十年, https://www.jiemian.com/article/1207583.html

---