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電致發(fā)光測(cè)試系統(tǒng)的組成和工作原理
電致發(fā)光測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)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(duì)，然后通過(guò)復(fù)合過(guò)程釋放出能量形成發(fā)光。光譜儀將這個(gè)發(fā)光信號(hào)分解成不同波長(zhǎng)的光，探測(cè)器將這些光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)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(cè)試系統(tǒng)的組成
1. 激發(fā)光源：
- 電致發(fā)光測(cè)試系統(tǒng)通常需要一個(gè)激發(fā)光源，用于提供足夠的能量來(lái)激發(fā)樣品中的電子。這個(gè)激發(fā)光源可以是一個(gè)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(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，形成電子-空穴對(duì)。
2. 樣品室：
- 樣品室是放置待測(cè)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(cè)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(huì)發(fā)出光信號(hào)，光譜儀可以將這個(gè)光信號(hào)分解成不同波長(zhǎng)的光，以便進(jìn)行進(jìn)一步的分析。
4. 探測(cè)器：
- 探測(cè)器用于檢測(cè)光譜儀分解后的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。這個(gè)電信號(hào)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(cè)器輸出的電信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和分析。這個(gè)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(lái)，并允許用戶(hù)對(duì)測(cè)試過(guò)程進(jìn)行控制。這個(gè)系統(tǒng)通常包括顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等組件。
二、電致發(fā)光測(cè)試系統(tǒng)的工作原理
1. 激發(fā)過(guò)程：
- 當(dāng)激發(fā)光源照射到樣品上時(shí)，光子或電子的能量被樣品吸收，導(dǎo)致樣品中的電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，形成電子-空穴對(duì)。這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為激發(fā)。
2. 復(fù)合過(guò)程：
- 在激發(fā)過(guò)程中形成的電子-空穴對(duì)并不是穩(wěn)定的，它們會(huì)通過(guò)復(fù)合過(guò)程重新回到價(jià)帶，釋放出多余的能量。這個(gè)能量可以以光的形式發(fā)射出來(lái)，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(shí)，光譜儀會(huì)將這個(gè)光信號(hào)分解成不同波長(zhǎng)的光。不同波長(zhǎng)的光對(duì)應(yīng)著不同的能量級(jí)別，通過(guò)分析這些不同波長(zhǎng)的光，可以得到樣品的發(fā)光特性。
4. 探測(cè)與信號(hào)轉(zhuǎn)換：
- 探測(cè)器檢測(cè)到光譜儀分解后的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。這個(gè)電信號(hào)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(cè)器輸出的電信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)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(lái)，供用戶(hù)進(jìn)行分析和判斷。
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