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[科普中国]-光荧光法

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光荧光法又称光致发光。当一激发光照射到被测半导体样品表面时,样品表面出现本征吸收,在表面下约1 μm的区域内产生大量电子-空穴对,并通过不同的复合机构进行复合,产生光发射,在其逸出表面前受到样品本身的自吸收,这个过程称为光荧光或光致发光。

概念光荧光法又称光致发光。当一激发光照射到被测半导体样品表面时,样品表面出现本征吸收,在表面下约1 μm的区域内产生大量电子-空穴对,并通过不同的复合机构进行复合,产生光发射,在其逸出表面前受到样品本身的自吸收,这个过程称为光荧光或光致发光1。

光荧光谱发射出的荧光经单色仪和探测器的接收和放大,可得到发光强度按光子能量分布的曲线,即光荧光谱。

作用对光荧光谱的分析可得到禁带宽和杂质能级的量值,判定杂质种类和浓度,求得补偿度和少数载流子寿命,还可用于研究材料的均匀性、位错及激活能等2。

测量方法照射光的光子能量必须大于Eg,可用激光器或高压汞灯,并加锐带的干涉滤光片,斩波器的频率可选在几百赫到一千赫。探测器可用光电倍增管和光敏电池,还可用锁相技术抑制噪声,提高信噪比。低温(4.2K)使光荧光谱宽度变窄。强度增加,灵敏度更高。因此该方法通常在液氦温度下进行。

功能光荧光法可用来对半导体材料硅、砷化镓和磷化镓中的微量杂质作定性分析,对干纯度较高的硅,因其杂质比较简单,可作出主掺杂元素(如磷、硼)发射谱线的强度与本征发射谱线强度之比和主掺杂浓度之间的定标曲线,用于磷硼的定量分析1。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学