CHƢƠNG 2 : CÁC PHƢƠNG PHÁP CHẾ TẠO MẪU VÀ NGHIÊN CỨU
2.3. Các phương pháp nghiên cứu tính chất của vật liệu
2.3.4. Hệ đo phổ huỳnh quang và kích thích huỳnh quang
Đối với các vật liệu phát quang, khi các điện tử chuyển dời từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản, chúng phát ra các photon ứng với mức chênh năng lượng đó. Mỗi photon lại ứng với một sóng ánh sáng có bước sóng xác định. Phép đo phổ huỳnh quang giúp ta xác định được các mức năng lượng trong vật liệu bán dẫn, các
Hình 2.5: Tương tác chùm
điện tử với chất rắn.
Hình 2.6: Kính hiển vi điện tử
thơng tin về xác suất chuyển dời điện tử có bức xạ giữa các trạng thái. Trong trường hợp mẫu chứa nhiều loại tâm quang thì phổ huỳnh quang có thể sẽ là chồng chập của các đỉnh huỳnh quang có nguồn gốc từ các tâm khác nhau. Để có thể tách được các phần phổ huỳnh quang có nguồn gốc khác nhau này, người ta phải sử dụng một số kỹ thuật đo huỳnh quang khác. Huỳnh quang từ các tâm khác nhau có thể có năng lượng kích thích khác nhau, do vậy chúng có thể được phân biệt từ phép đo phổ kích thích huỳnh quang. Ánh sáng kích thích khác nhau có thể lọc lựa các tâm này, đây là kỹ thuật đo phổ huỳnh quang kích thích lọc lựa. Phổ huỳnh quang được sử dụng trong luận án là hệ đo Fluorolog FL3-22 của hãng JobinYvon Spex (Mỹ) với công suất đèn Xe 450 W (Hình 2.7) tại Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.
Hình 2.7: Thiết bị đo huỳnh quang Fluorolog FL3-22 (Jobin Yvon Spex).
Ánh sáng từ đèn Xenon được chiếu qua máy đơn sắc thứ nhất để tạo tia sáng đơn sắc kích thích mẫu. Tín hiệu huỳnh quang từ mẫu phát ra do bị kích thích được phân tích bằng máy đơn sắc hai và thu nhận bởi bộ nhân quang điện. Sau đó qua bộ tách sóng tín hiệu chuẩn và cuối cùng là đưa vào bộ xử lý. Bộ xử lý vừa có chức năng phân tích tín hiệu thu được, vừa có chức năng điều khiển tự động. Tín hiệu nhận được từ mẫu sẽ được máy tính tự động ghi lại. Để đo được tín hiệu huỳnh quang ta cố định một giá trị bước sóng kích thích (λ = const) của bộ đơn sắc một
và quét bước sóng của bộ đơn sắc thứ hai. Phổ huỳnh quang thu được cho ta phụ thuộc của cường độ tín hiệu huỳnh quang phát ra từ mẫu vào bước sóng.