具体测试对象:
半导体体单晶(InP、GaN、SiC等)、外延薄膜及异质结构
量子阱及超晶格、半导体纳米线及量子点
二维半导体材料(MoS₂、WS₂等)、稀磁半导体、等电子陷阱掺杂半导体等
原理:固定探测波长于特定光致发光峰位,同步扫描激发光源波长,记录发光强度随激发光子能量的变化。发光强度正比于激发波长处样品对光子的吸收效率及后续弛豫至所监测发光能级的量子效率,由此获得反映激发通道选择性的激发光谱。
作用:区分半导体中不同发光中心的激发路径与能量转移通道,解析复杂发光光谱中各峰的来源归属。可鉴别带间直接激发与通过缺陷态或杂质能级的间接激发;研究载流子在异质结界面的转移效率;为光电器件有源层激发波长优化及上转换发光机制分析提供实验依据。
样品须在待监测发光波长处有明确的光致发光峰,以提供可探测的荧光信号。表面须清洁平整,降低散射与非辐射复合本底。激发光源在扫描范围内须光谱辐射功率可标定,探测系统在监测波长处须具备足够的灵敏度与杂散光抑制能力。变温测试时控温精度须稳定,避免温度波动引起带隙漂移造成激发谱峰位移动。
3.1探测波长选择与光谱重叠。
若所选探测波长处于多个发光峰的重叠区域,激发谱包含不同发光中心的混合信息,谱峰归属模糊,须预先进行高分辨发射光谱测量以选取可区分各发光中心的特征探测波长。
3.2非线性激发效应。
高激发功率下载流子密度过高,导致能带填充、俄歇复合或激子-激子湮灭等非线性过程,激发谱形状与低功率下的线性响应区出现差异,须在多个激发功率下验证激发谱的功率依赖性。

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