光致发光

用光激发发光体引起的发光现象
光致发光所属现代词,指的是用光激发发光体引起的发光现象。它大致经过吸收、能量传递及光发射三个主要阶段。

基本介绍

用光激发发光体引起的发光现象。它大致经过吸收、能量传递及光发射三个主要阶段。光的吸收及发射都发生于能级之间的跃迁,都经过激发态。而能量传递则是由于激发态的运动。
激发态的分布按能量的高低可以分为三个区域。低于禁带宽度的激发态主要是分立中心的激发态。关于这些激发态能谱项及其性质的研究,涉及到杂质中心与点阵的相互作用,可利用晶体场理论进行分析。随着这一相互作用的加强,吸收及发射谱带都由窄变宽,温度效应也由弱变强,特别是猝灭现象变强,使一部分激发能变为点阵振动。在相互作用较强的情况下,激发态基态都只能表示中心及点阵作为一个统一系统的状态。通常用位形坐标曲线表示。电子跃迁一般都在曲线的极小值附近发生。但是,近年关于过热发光的研究,证明发光也可以从比较高的振动能级起始,这在分时光谱中可得到直观的图像,反映出参与跃迁的声子结构。
接近禁带宽度的激发态是比较丰富的,包括自由激子、束缚激子及施主-受主对等。当激发密度很高时,还可出现激子分子,而在间接带隙半导体内甚至观察到电子-空穴液滴。激子又可以和能量相近的光子耦合在一起,形成电磁激子(excitonic polariton)。束缚激子的发光是常见的现象,它在束缚能上的微小差异常被用来反映束缚中心的特征。在有机分子晶体中,最低的电子激发态是三重激子态,而单态激子的能量几乎是三重态激子能量的两倍。分子晶体中的分子由于近邻同类分子的存在,会出现两种效应:“红移”(约几百cm-1)及“达维多夫劈裂”。这两种效应对单态的影响都大于对三重态的影响。