一、 设备名称：皮秒单光子发光光谱仪

规格型号：大连化学物理研究所pico

二、 技术参数:

激发光：脉冲宽度为60ps-1.2ns，波长范围：紫外-可见-红外；

探测系统：波长范围：230-870nm；

样品池：溶液样品池，粉末样品池；

时间测量分辨率：<5ps@单通道，

测量重频：最高2MHz

  灵敏度：单光子

三、 工作原理:

在真空环境中，光子入射到光阴极平面，由于爱因斯坦光电效应，光电子发射出来，在外场电压的作用下电子加速运动，撞击到倍增电极，由于雪崩效应，一个电子轰击出几个电子，增益了的电子在外加电场的作用下，继续向后飞行，不断轰击倍增电极，电子个数不断增多，最后在集电极输出一个电脉冲，该系统等价于，一个光子转换成了一个电脉冲输出，检测电脉冲也即检测入射光子。

图2 皮秒单光子发光光谱仪测试原理

四、 应用领域

在激发光能量不是非常大的情况下，PL测试是一种无损的测试方法，可以快速、便捷地表征半导体材料的缺陷、杂质以及材料的发光性能。

1、组分测定：

对三元系或四元系合金，如InxGa1-xN等，通过PL峰位确定半导体材料的禁带宽度，进而确定材料组分x；

2、杂质识别：

通过光谱中的特征谱线位置，可以识别材料中的杂质元素；

3、杂质浓度测定；

4、变温Pl可以测试材料/器件的发光效率；

5、半导体材料的少数载流子寿命；

6、位错等缺陷的相关作用研究。

五、 可开展实验项目

1、瞬态荧光光谱测试

六、 可培训技能

1、了解激发态载流子动力学辐射复合过程

七、 操作规程

1、系统初始化

确保仪器上电，各线缆连接无误，主控电箱开启。点击按钮，等待下方进程条变成100%。

2、设定单色仪输出波长

控制激光开启和关闭。测试激光器状态时使用，正常测量跳过此部分；控制探测器开启和关闭测试探测器状态时使用，正常测量跳过此部分。控制单色仪的状态。控制目标波长：在此处输入目标波长（范围200nm~900nm），然后点击此按钮，等待进程条变成100%即可。（注：如果刚刚切换过光栅，则切换光栅后第一次移动波长需要花费较长时间，等待1分钟左右）。此处显示单色仪当前波长。控制狭缝宽度：在此处选择目标狭缝，在此处输入狭缝宽度，等待指示灯亮起即可。点击此处可以查看当前狭缝状态。

3、瞬态信号测量

选择时间档位：高时间分辨短寿命测量模式在此模式下共有6个不同档位，点击目标档位来选择该档位，选择档位后点击此按钮（每换一次时间档位都要点一次切换按钮），等待两个指示灯全部亮起。选择数据保存格式。可以保存为Signal或IRF格式。（区别为存储时数据名称结尾不同，Sig一般代表样品信号，IRF一般代表激光信号/仪器响应）．

Lifetime

一般默认为1000，即数据采集到图像纵坐标最大值为1000时停止测量。设置数值越大，测量结果越准确，测量曲线越细腻，但消耗时间越长（允许输入最大值为60000）。设置完数值后点此按钮开始测量，测量途中如果需要中止测量，按此按钮提前终止测量。

正常测量结束后会自动弹出保存界面，输入保存名称并选择保存地址即可。

八、 安全注意事项

测试过程中严禁开箱让外界光线进入。