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電致發(fā)光測試系統(tǒng)的組成和工作原理

閱讀:222      發(fā)布時間:2025-3-26
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  電致發(fā)光測試系統(tǒng)通過激發(fā)光源激發(fā)樣品中的電子,使其躍遷到導(dǎo)帶形成電子-空穴對,然后通過復(fù)合過程釋放出能量形成發(fā)光。光譜儀將這個發(fā)光信號分解成不同波長的光,探測器將這些光信號轉(zhuǎn)化為電信號進(jìn)行處理和分析,最終得到樣品的發(fā)光特性。
  一、電致發(fā)光測試系統(tǒng)的組成
  1. 激發(fā)光源:
  - 電致發(fā)光測試系統(tǒng)通常需要一個激發(fā)光源,用于提供足夠的能量來激發(fā)樣品中的電子。這個激發(fā)光源可以是一個高能量的電子束或光子束,其能量要足以使樣品中的電子從價帶躍遷到導(dǎo)帶,形成電子-空穴對。
  2. 樣品室:
  - 樣品室是放置待測樣品的地方。樣品通常是半導(dǎo)體材料,如硅、鍺等。樣品室需要保持一定的溫度和氣氛,以確保樣品處于合適的測試環(huán)境中。
  3. 光譜儀:
  - 光譜儀是用于分析樣品發(fā)光特性的設(shè)備。當(dāng)樣品受到激發(fā)后,會發(fā)出光信號,光譜儀可以將這個光信號分解成不同波長的光,以便進(jìn)行進(jìn)一步的分析。
  4. 探測器:
  - 探測器用于檢測光譜儀分解后的光信號,并將其轉(zhuǎn)化為電信號。這個電信號可以被進(jìn)一步放大和處理,以得到樣品的發(fā)光特性。
  5. 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng):
  - 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集探測器輸出的電信號,并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進(jìn)行處理和分析。這個系統(tǒng)通常包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、放大器、濾波器等組件。
  6. 顯示與控制系統(tǒng):
  - 顯示與控制系統(tǒng)用于將處理后的數(shù)據(jù)顯示出來,并允許用戶對測試過程進(jìn)行控制。這個系統(tǒng)通常包括顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)等組件。
  二、電致發(fā)光測試系統(tǒng)的工作原理
  1. 激發(fā)過程:
  - 當(dāng)激發(fā)光源照射到樣品上時,光子或電子的能量被樣品吸收,導(dǎo)致樣品中的電子從價帶躍遷到導(dǎo)帶,形成電子-空穴對。這個過程被稱為激發(fā)。
  2. 復(fù)合過程:
  - 在激發(fā)過程中形成的電子-空穴對并不是穩(wěn)定的,它們會通過復(fù)合過程重新回到價帶,釋放出多余的能量。這個能量可以以光的形式發(fā)射出來,形成電致發(fā)光。
  3. 光譜分析:
  - 當(dāng)樣品發(fā)射出的光進(jìn)入光譜儀時,光譜儀會將這個光信號分解成不同波長的光。不同波長的光對應(yīng)著不同的能量級別,通過分析這些不同波長的光,可以得到樣品的發(fā)光特性。
  4. 探測與信號轉(zhuǎn)換:
  - 探測器檢測到光譜儀分解后的光信號,并將其轉(zhuǎn)化為電信號。這個電信號可以被進(jìn)一步放大和處理,以得到樣品的發(fā)光特性。
  5. 數(shù)據(jù)處理與顯示:
  - 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)采集探測器輸出的電信號,并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進(jìn)行處理和分析。處理后的數(shù)據(jù)可以在顯示器上顯示出來,供用戶進(jìn)行分析和判斷。

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