Photoluminescence protocol:QAS/fr

Cette page a été développée par le Groupe de recherche sur le développement durable appliqué de l' Université Queen's .

La photoluminescence (PL) est un processus par lequel une substance absorbe des photons (rayonnement électromagnétique) puis en réémet. En termes de mécanique quantique, cela peut être décrit comme une excitation vers un état d'énergie supérieur, suivie d'un retour à un état d'énergie inférieur accompagné de l'émission d'un photon. — Wikipédia

La largeur de bande interdite d'un semi-conducteur peut être déterminée à partir de sa longueur d'onde d'émission. Si l'on éclaire le matériau avec des photons d'énergie supérieure à sa largeur de bande interdite, des électrons sont excités de la bande de valence à la bande de conduction. Ils retournent ensuite rapidement à la bande de valence en émettant un photon d'énergie égale à la largeur de bande interdite. Dans un appareil de photoluminescence, cette émission est absorbée par un détecteur, ce qui permet de déterminer l'énergie de la bande interdite.

Le laboratoire possède un spectromètre Ocean Optics USB4000 avec une gamme de 300 nm à 1000 nm.

Diverses sources d'excitation peuvent être utilisées. Le laboratoire du Dr Chen dispose d'un laser à azote pulsé émettant une lumière d'une longueur d'onde de 337 nm. Il possède également une lampe à arc court au mercure haute pression de 75 W.

Veuillez vous adresser au Dr Chen du département de physique pour obtenir l'autorisation d'utiliser le système PL. Ce système se trouve dans le laboratoire de chimie, au sous-sol du bâtiment Stirling Hall.

Une lampe ou un laser à azote (337 nm) peuvent servir de source de photons (lumière). Ce protocole s'applique à la lampe, car son énergie d'excitation est ajustable. Cependant, son intensité est inférieure à celle du laser.

Ce système est conçu pour les échantillons liquides contenus dans des cuvettes de 1 cm x 1 cm. Un porte-échantillon doit être fabriqué pour les supports rigides. Une bande rigide de papier ou de plastique (environ 1,4 cm de large et 5 à 7,5 cm de long) fixée avec du ruban adhésif convient. Veillez à ce que l'échantillon soit fixé à la bonne hauteur par rapport au faisceau. Les trajets optiques du laser et du détecteur étant décalés de 90 degrés, l'échantillon doit être incliné d'environ 45 degrés par rapport à chacun d'eux.

• Mettez sous tension l'alimentation de la lampe et le contrôleur du moteur.
• Attendez 20 à 30 minutes que la lampe se réchauffe.
• Programme Open Felix
• Définir les paramètres de test :

• Longueur d'onde d'excitation (fixée bien au-dessus de la bande interdite)
• Plage d'émission à détecter (c.-à-d. quelques centaines de nm de part et d'autre de la bande interdite)
• Pas de mesure (par défaut : 1 nm)
• Temps d'intégration (par défaut : 1 s)
• Moyennes (nombre de séries identiques, valeur par défaut : 1)

• Cliquez sur Acquérir la préparation, puis sur Démarrer

• Le bouton Data Pointer fournit des informations de pointe
• Masquer/afficher les courses précédentes superposées
• Double-cliquez sur le nom de l'exécution pour le modifier.

• Enregistrez les données après la fin de toutes les courses dans un dossier personnel sur votre bureau.
• Transférez les données vers un autre ordinateur à l'aide d'une disquette, puis transférez-les vers une clé USB.

• Les données seront dans un fichier texte

• Coupez l'alimentation de la lampe et le contrôleur du moteur si vous ne les utilisez pas par la suite.