Методы возбуждения фотолюминсценции

Содержание
Введение 3
1 Общие сведения и классификация люминесценции. 4
2 Обзор методов возбуждения фотолюминесценции 8
3 Фотолюминесценция и стимулированное излучение в узкозонных полупроводниковых структурах на основе HgCdTe 11
4 Фотолюминесценция ароматических соединений при возбуждении ультрафиолетовым светодиодом и экситонная фотолюминесценция 14
Заключение 19
Список использованных источников 20

Экспериментальнаяустановка представлена на рисунке 2.Рис. 5. Схема экспериментальной установки:1 – ультрафиолетовый светодиод; 2 – собирающая линза; 3 – световод; 4 – исследуемое вещество; 5 – подставка; 6 – миниспектрометр FSD-8; 7 – компьютерВ качестве исследуемого вещества было выбрано его малое значение, равное 10 мг. Ультрафиолетовое излучение от светодиода 1 направлялось на кювету, которая содержала с исследуемое вещество. Вторичное излучение (фотолюминесценция) собиралось навыходе кюветы с помощью волоконно-оптического световода 3 инаправлялось на входную щель миниспектрометра FSD-8 6, который связан с компьютером 7. Источником возбуждающего излучения использовался ультрафиолетовый светодиод с длиной волны излучения 280 нм. Средняя мощность возбуждающегоультрафиолетового излучения на поверхности анализируемого препарата составляла 1 мВт.В результате компьютерного анализа были построены нормированныеспектры фотолюминесценции ароматических соединений (рисунок 2). Рис. 2. Спектр фотолюминесценции аспирина. Пунктир-спектр излучениясветодиода:а – аспирин; б – парацетамол; в – антрацен; г – АДФСпектр фотолюминесценции аспирина представлен на рисунке 2а. Он обладает структурированными полосами в фиолетово-красной области спектра. Спектр фотолюминесценции парацетамола представлен на рисунке 2б. Как и спектрфотолюминесценции аспирина он обладает структурированными полосами, но вид несколько отличен от первого. На спектрах фотолюминесценции антрацена и АДФ (рисунки 2в и 2г) выделяются два пика в сине-фиолетовой области. Однако два пика спектра фотолюминесценции АДФ, менее интенсивные по сравнению со спектром аспирина. В работе [7] впервые исследованы спектры фотолюминесценции (ФЛ) и возбуждения фотолюминесценции (ВФЛ).Рост гетероструктур ZnSe/CdSeпо причине рассогласования постоянных решетки (7%) приводит к тому, что слои CdSe (достаточно тонкие) становятся структурами с квантовыми дисками смешанного состава CdZnSe. В работе [7]доказана возможность выращивания слабонапряженных структур CdSe/CdMgSeметодом молекулярно-пучковой эпитаксии (МПЭ).В ходе проведенного исследования предлагаемымспособом изготовили три сверхрешетки CdSe/Cd1-xMgxSe, которые имели в своём составе 40 периодов с выращенной в центральной части УКЯ CdSe шириной 100 А. Она исполняла роль служившей резервуара. В негонаправлялись фотовозбужденные носители заряда.Благодаря спектрометрам с двойными монохроматорами JobiIvon1000 и ДФС-24 были проведеныизмерения спектров ФЛ и рамановского рассеяния. Фотоумножитель ФЭУ-79 использовался для регистрациифотонов. Возбуждение выполнялось с помощью Не-Ne-лазера. Галогеновая лампа применялась в качестве источника возбуждения. На этой же установке измерялись спектры отражения в экситонной области. В этом случае образец освещался непосредственно сфокусированным светом галогеновой лампы.Спектры ФЛ СР измерялись при различных температурах от 2.2 до 100 К и различных интенсивностях возбуждения. Возбуждение производилось с энергией выше энергии запрещенной зоны СР. На рис. 1 приведен спектр ФЛ для СР с периодом dw+db = 5.9 нм. Рис. 1. Спектр фотолюминесценции (PL) СР (2.95/2.95) нм. Т = 2К; Еехс = 1.96эВ. Пунктирные кривые — найденные путем разложения спектра линии свободных и локализованных экситонов в УКЯ (EW, область 1.75 эВ), в СР (SL, область 1.85 эВ), а также полосы донорно-акцепторных пар (Б-А, 1.72 и 1.8 эВ); сплошная тонкая линия — суммарныйПолуширина пиков ФЛ, обусловленных свободными экситонами, при 2 К составляла ~ 4 мэВ в УКЯ и ~ 6 мэВ в СР.Впервые исследованы спектры фотолюминесценции, возбуждения фотолюминесценции, рамановское рассеяние на оптических фононах и вертикальный транспорт фотовозбужденных носителей в слабо-напряженных сверхрешетках CdSe/CdMgSe типа I, выращенных на подложках InAs методом молекулярно-пучковой эпитаксии. Вертикальный транспорт сквозь сверхрешетку в температурном интервале 20-180 К осуществляется преимущественно экситонами, и его эффективность сильно зависит от величины периода СР.ЗаключениеИсследование спектров люминесценции и спектров возбуждения люминесценции является составной частью спектроскопии и даёт информацию об энергетическом спектре веществ. Наряду с обычными задачами спектроскопии при исследовании люминесценции важным является измерение выхода люминесценции.По поляризации люминесценции можно определить ориентацию и мультипольность испускающих и поглощающих атомных и молекулярных систем можно получить информацию о процессах передачи энергии между ними.Люминесцентные методы относятся к наиболее важным в физике твёрдого тела. При изучении кристаллофосфоров параллельно сравнивают их люминесценция и проводимость. Биолюминесценция позволяет получать информацию о процессах, происходящих в клетках на молекулярном уровне.Люминесцирующие вещества представляют собой активную среду лазеров. Яркость люминесценции и её высокий энергетический выход для ряда веществ позволяют создавать нетепловые источники света (газоразрядные и люминесцентные лампы) с высоким КПД. Яркая люминесценция ряда веществ обусловила развитие метода обнаружения малых количеств примесей и сортировки по их люминесценции и изучение смесей. Список использованных источников1.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%81%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F2. Moazzami, K. Optical-absorption model for molecular-beam epitaxy HgCdTe and application to infrared detector photoresponse / Moazzami K., Phillips J., Lee D., Edwall D., Carmody M., Piquette E., Zandian M., Arias J. // Journal of Electronic Materials. —2004. — Т. 33. № 6. — C. 701-708.3. Левшин В.Л. Фотолюминесценция жидких и твердых веществ. М.-Л.,Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1951.4. Сливкин А.И., Селеменев В.Ф., Суховерхова Е.А. Физико-химические ибиологические методы оценки качества лекарственных средств. Воронеж,Издательство Воронежского государственного университета, 1999.5. Rogalski, A. Semiconductor detectors and focal plane arrays for far-infrared imaging / A. Rogalski // Opto-Electronics Review. —2013. — Т. 21. № 4. — C. 406-426.6. Бойко В.В. Фотолюминесценция ароматических соединенийпри возбуждении ультрафиолетовым светодиодом / В.В. Бойко, В.С. Горелик, Г.И. Довбешко, А.Ю. Пятышев // Квантовая электроника, 2011, т. 21, № 6.7. Решина И.И. Экситонная фотолюминесценция и вертикальный транспорт фотовозбужденных носителей в сверхрешетках CdSe/CdMgSe / И.И. Решина, С.В. Иванов, Д.Н. Мирлин, И.В. Седова, С.В. Сорокин // Физика и техника полупроводников. 2005, том 39, вып. 4. – С. 456 – 460