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光致发光(Photoluminescence)

更新时间:2025-12-07 15:42:33

分类: 基础物理

简称: PL

定义: 用其他光线照射材料而产生的光的发射

光致发光(Photoluminescence) 详述

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目录

1. 诞生背景

光致发光(Photoluminescence)是一种材料在被光照射后产生的光的发射现象。它的诞生背景与研究光源、材料性质、光的传播等物理现象密切相关。在19世纪末,科学家们在研究荧光磷光现象时,发现了光致发光现象。随着科技的发展,光致发光现象在科学研究和工业应用中越来越重要,例如在半导体、光电子、生物医学等领域有广泛的应用。

2. 相关理论或原理

光致发光的原理主要涉及到量子力学和固体物理的知识。当光子照射到材料上时,如果光子的能量大于材料的带隙能,那么材料中的电子就可以从价带跃迁到导带,形成电子-空穴对。这个过程被称为光吸收。当电子-空穴对复合时,就会释放出光子,产生光致发光。这个过程可以用以下公式表示:

E = hν

其中,E是光子的能量,h是普朗克常数,ν是光的频率。这个公式表明,光子的能量与其频率成正比,这是量子力学的一个基本原理。

3. 应用

光致发光在许多领域都有广泛的应用。在半导体领域,光致发光被用来研究材料的带隙能,从而设计和优化半导体器件。在光电子领域,光致发光被用来制造光电子器件,如激光器、光电二极管等。在生物医学领域,光致发光被用来制造荧光探针,用于研究生物分子的结构和功能。此外,光致发光还被用来制造光存储器件,如光盘、光纤通信等。

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