電致發光測試系統的組成和工作原理

來源：蔚海光學儀器(上海)有限公司(海洋光學) 2025年03月26日 10:13

　　電致發光測試系統通過激發光源激發樣品中的電子，使其躍遷到導帶形成電子-空穴對，然后通過復合過程釋放出能量形成發光。光譜儀將這個發光信號分解成不同波長的光，探測器將這些光信號轉化為電信號進行處理和分析，最終得到樣品的發光特性。

　　一、電致發光測試系統的組成

　　1. 激發光源：

　　- 電致發光測試系統通常需要一個激發光源，用于提供足夠的能量來激發樣品中的電子。這個激發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境中。

　　3. 光譜儀：

　　- 光譜儀是用于分析樣品發光特性的設備。當樣品受到激發后，會發出光信號，光譜儀可以將這個光信號分解成不同波長的光，以便進行進一步的分析。

　　4. 探測器：

　　- 探測器用于檢測光譜儀分解后的光信號，并將其轉化為電信號。這個電信號可以被進一步放大和處理，以得到樣品的發光特性。

　　5. 數據采集與處理系統：

　　- 數據采集與處理系統負責采集探測器輸出的電信號，并將其轉化為數字信號進行處理和分析。這個系統通常包括模數轉換器、放大器、濾波器等組件。

　　6. 顯示與控制系統：

　　- 顯示與控制系統用于將處理后的數據顯示出來，并允許用戶對測試過程進行控制。這個系統通常包括顯示器、鍵盤、鼠標等組件。

　　二、電致發光測試系統的工作原理

　　1. 激發過程：

　　- 當激發光源照射到樣品上時，光子或電子的能量被樣品吸收，導致樣品中的電子從價帶躍遷到導帶，形成電子-空穴對。這個過程被稱為激發。

　　2. 復合過程：

　　- 在激發過程中形成的電子-空穴對并不是穩定的，它們會通過復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射出來，形成電致發光。

　　3. 光譜分析：

　　- 當樣品發射出的光進入光譜儀時，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，可以得到樣品的發光特性。

　　4. 探測與信號轉換：

　　- 探測器檢測到光譜儀分解后的光信號，并將其轉化為電信號。這個電信號可以被進一步放大和處理，以得到樣品的發光特性。

　　5. 數據處理與顯示：

　　- 數據采集與處理系統采集探測器輸出的電信號，并將其轉化為數字信號進行處理和分析。處理后的數據可以在顯示器上顯示出來，供用戶進行分析和判斷。

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