Phương pháp nghiên cứu quang huỳnh quang cho phép nghiên cứu các chuyển dời điện tử xảy ra trong bán dẫn và các tâm phát quang. Các phổ tương ứng ghi nhận được phân giải càng cao càng giúp xác định chính xác các quá trình vật lý liên quan tới hạt tải.
Hệ đo huỳnh quang gồm hai máy đơn sắc có cách tử kép với độ phân giải là 0,2 nm.
Máy đơn sắc thứ nhất tạo nguồn đơn sắc kích thích cho phép thay đổi bước sóng kích thích từ 250 ÷ 900 nm.
Máy đơn sắc thứ hai để phân tích tín hiệu phát ra từ mẫu.Tín hiệu huỳnh quang có thể có dải phổ từ 300 ÷ 850 nm.
Nguồn sáng kích thích là một đèn xenon XFOR-450 công suất lớn (450 W) được nuôi bằng nguồn có thể cung cấp dòng điện cường độ tối đa 25 A. Đèn XFOR - 450 được đặt trong hộp bảo vệ cùng với quạt làm nguội.
Ánh sáng từ đèn xenon được chiếu qua đơn sắc thứ nhất sau đó tới mẫu. Tín hiệu huỳnh quang từ mẫu phát ra phân tích qua máy đơn sắc thứ hai và được thu bởi bộ phận quang điện - 1911 F, sau đó qua bộ tách sóng tín hiệu chuẩn - DM302 và cuối cùng là đưa vào bộ xử lý SAC. Bộ xử lý SAC vừa có chức năng phân tích tín hiệu thu được, vừa có chức năng điều khiển tự động FL3-22. Tín hiệu nhận được từ mẫu sẽ được ghép nối với máy tính.
Hình 2.7: Hệ đo huỳnh quang FL3-22- Jobin-Yvon-Spex
Để đo được tín hiệu huỳnh quang ta cố định một giá trị bước sóng kích thích (λex = const) của máy đơn sắc thứ nhất và quét bước sóng của máy đơn sắc thứ hai. Phổ huỳnh quang thu được cho biết sự phụ thuộc của tín hiệu huỳnh quang phát ra từ mẫu vào bước sóng.
Ưu điểm nổi bật của phương pháp huỳnh quang là không phải gia công mẫu một cách phức tạp, thí dụ không cần tạo điện cực trên mẫu đo. Phép đo phổ huỳnh quang của chúng tôi được đo trên hệ đo FL3-22 Jobin-Yvon-Spex, USA, tại Trung tâm Khoa học Vật liệu, trường ĐHKHTN - ĐHGG, Hà Nội.