光焱科技 胜焱电子科技 Enlitech
Previous
Next
Tell us more, we’ll
Enlighten Your Ideas!
内容

一看就懂,详解绝对量子产率测量步骤!

内容

步骤1. 架设激发光源

步骤1. 激发光源架设 (本篇以405 nm雷射为例):激发光源利用光纤耦合接上光纤,连接至积分球。

光致发光(PL), 光致发光量子产率(PLQY), Enlitech, 雷射激发光源, 光纤

图三:左图为一个 405 nm 雷射光源,带光纤耦合套件,激发光可以透过光纤导出。右图则是量测 (Photoluminescence Quantum Yield, PLQY) 所使用的积分球,侧边安装光学模块可以连接光纤,并将激发光导入积分球内。

步骤2. 准备测试样品与空白对照组

步骤2.准备测试样品与空白对照组:准备要量测光致发光量子产率 (Photoluminescence Quantum Yield, PLQY) 的测试样品及空白对照,比如涂布薄膜的样品,其空白对照就是未涂布薄膜的玻璃基板。

图四:右图的 Sample 是待量测光致发光量子产率 (Photoluminescence Quantum Yield, PLQY) 的薄膜样品,左图的 Blank 是对照于右图样品,为涂布薄膜的玻璃基板。

步骤3. 将测试样品与空白对照组置入积分球

步骤3.将测试样品与空白对照组置入积分球:分别将空白对照与要量测光致发光量子产率 (Photoluminescence Quantum Yield, PLQY) 的样品放入积分球内,注意要垂直放入以避免样品掉出,样品架放入的方向也需要注意,将反射镜的方向对准激发光入射的方向。

光致发光(PL), 光致发光量子产率(PLQY), Enlitech, 积分球(Integrating sphere), 空白对照(Blank), 样品(Sample)

图五:PL 样品架的方式是由积分球上方放入,将样品放入样品架的凹槽中,并将反射镜与样品朝左方 (激发光入射方向) 摆入。

步骤4. 设定 PLQY 量测系统的激发光源强度与光谱仪积分时间

步骤4.调整量测条件:首先,激发光光强可以照测试需求进行调整,可利用鼠标移动输出调整杆,或直接输入需要的功率,100% 表示全功输出,依此类推。第二步是调整光谱仪量测时间,需要配合上一步激发光强的条件进行调整,提高积分时间可使光谱讯号可以有很高的讯噪比 (100:1以上会是比较好的),也不能设定太长,太长的时间除了影响测试时间外,也可能会因为讯号太强导致光谱数值饱和,数据失真。

光致发光(PL), 光致发光量子产率(PLQY), Enlitech, 量测软件, 激发光输出功率调整

图六:量测软件上用来调整激发光功率输出、讯号读取以及进行初步测试的接口。

其中 Power 控制激发光的输出功率,可手动输入或用拉杆调整。SPM 的 Int_Time 则是可以输入光谱仪的积分量测时间,最后在点击上方 Pre Test 按钮来量测光谱,以检视设定的条件是否合适。

步骤5. 开始量测

步骤5. 开始量测:分别量测空白对照与样品的荧光光谱,蓝色光谱为空白对照光谱,而绿色则是要量测光致发光量子产率  (Photoluminescence Quantum Yield, PLQY) 的样品光谱,由于有光致发光  (Photoluminescence, PL),因此可以看到在激发光波长范围内,样品的光谱低于空白对照,表示部分激发光已被样品吸收,然后在荧光的波长范围,可以看到样品的荧光光谱出现,而原本的空白对照则是没有的。

光致发光(PL), 光致发光量子产率(PLQY), Enlitech, 量测软件, PQLY量测与计算

图七:光致发光量子产率 (Photoluminescence Quantum Yield, PLQY) 的量测软件画面

左边对应的功能分别是 (A) Blank 空白对照量测, (B) 样品量测, (C) 计算光致发光量子产率 (Photoluminescence Quantum Yield, PLQY)。中央的光谱显示图中,蓝色光谱为空白对照光谱,而绿色则是要量测光致发光量子产率 (Photoluminescence Quantum Yield, PLQY) 的样品光谱。黑色虚线为选择的激发光计算范围,橘色虚线为选择的荧光计算范围。

步骤6. 选择计算PLQY所需光谱范围,一键可得

步骤6. 选择计算波长范围:分别选择要计算的激发光波长范围与荧光波长范围后,按下计算功能,便可计算出光致发光量子产率 (Photoluminescence Quantum Yield, PLQY)。

补充资料

如果您想了解更多关于追求高效率与材料稳定的重要量测参数,可以阅读这篇文章:追求高效率与材料稳定的重要量测参数- Photoluminescence Quantum Yield (PLQY) 可以有哪些应用?

发表评论