低温PL发光强度为什么更强

低温下,PL发光强度更强,主要有以下几个原因:

1. PL发光机理中的激子与自由基复合受温度影响较大。低温时,激子与自由基的复合速率会降低,这使得激子和自由基有更多的机会与光子发生相互作用,发出光子,所以PL发光强度增加。

2. 激发态寿命随温度升高而减小。高温会加速非放射跃迁,减少激发态与光子发生相互作用的机会,不利于PL发光。低温可抑制非放射跃迁,延长激发态寿命,有利于激发态与光子的相互作用,显著增强PL发光。

3. 低温时,晶格振动减小,纯电子跃迁净增益增加。晶体中的电子跃迁除了发生与激发光的相互作用外,还会受到晶格振动的影响而发生非放射跃迁,从而减少PL发光效率。低温时,晶格振动减小,纯电子跃迁净增益增加,有利于电子与光子的相互作用,提高PL发光强度。

4. 低温时,禁带宽度增大,激发态与基态能级差增大,激光跃迁概率减小,PL发光概率增大。 broader 禁带意味着更高的激发态能级,与基态的能级差变大,不利于激光跃迁,但有利于PL发光。

综上,低温时分子运动减慢,非放射跃迁和离子消解率降低,激发态寿命延长,晶格振动减小,禁带宽度增大,所有这些因素共同促进了PL发光的增强,使得低温下PL发光强度更高。

希望这个解释可以帮助您理解低温条件下PL发光强度增加的机理。如果还有不理解的地方,欢迎提出来一起讨论。