[发明专利]一种激发光强相关的绝对光致发光量子效率测量方法

说明书

本发明公开了一种激发光强相关的绝对光致发光量子效率测量方法，该方法包括以下步骤：步骤一：测量单一固定激发强度的绝对光致发光量子效率，步骤二：获得不同光强下的相对光致发光量子效率；步骤三：将步骤一中固定激发强度的绝对量子效率数值η与步骤二获得的相对光致发光量子效率比对，找到该激发强度下的相对光致发光量子效率R(x)并进行替换，其它激发强度下的相对光致发光量子效率也按该比例放大或缩小。本发明首先利用积分球测试系统测量单一固定激发强度的绝对PLQE，再与锁相测量系统获得的不同激发光强下的相对光致发光量子效率相互校准，能够快速并准确地测得材料在不同激发光强条件下的绝对光致发光量子效率。

技术领域

本发明涉及电致发光材料技术领域，尤其涉及的是一种激发光强相关的绝对光致发光量子效率测量方法。

背景技术

随着现今显示技术的快速发展，用于电致发光的新型材料被广泛研究。无论是无机量子点、有机半导体还是有机-无机杂化钙钛矿等半导体材料，其发光性能优劣都可以使用光致发光量子效率(PLQE)来衡量。目前，一般采用积分球和光谱仪结合的量子效率测试技术来对此进行性能评价。但是，研究者在测试中发现，单一激发强度条件下的量子效率对实际应用的参考意义有限，这是因为材料内部的非辐射复合和辐射复合与载流子浓度相互依赖，而载流子浓度又与激发强度密切相关，造成其发光效率在不同激发强度下具有不同的数值。在电致发光应用中，稳态电致激发载流子浓度具有不确定性，为了全面反映发光材料特性，激发光强相关的绝对光致发光量子效率(PLQE)测试十分必要。

现有的绝对光致发光量子效率(PLQE)测试技术仅针对单一激发强度条件进行测量，对实际应用的参考意义有限。这是因为对于大部分发光材料，其绝对PLQE在不同激发强度下具有不同的数值。作为衡量材料电致发光应用前景的一个重要的参数，应面向各种电致激发条件，客观体现材料的本征发光性质，从而全面指导器件制备。

在此基础上，利用现有技术测量不同激发强度下的绝对PLQE也受到诸多限制：1)为保证测试的准确性，当前技术使用的积分球探测系统需要在单一光强下获取多次光谱，进而改变光强重复测试，测试时间会大幅度增加；2)测试效率低下对于空气稳定性和光稳定性较差的材料极为不利，易造成测试结果的不准确性；3)受限于光谱仪噪声影响，加之积分球的匀化作用，该方法无法探测样品的极弱发光信号，该信号对应的PLQE极为重要，可反映样品的缺陷态特性，故无法对激发光强相关的绝对光致发光量子效率进行准确测量。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种激发光强相关的绝对光致发光量子效率测量方法。

本发明的技术方案如下：

一种激发光强相关的绝对光致发光量子效率测量方法，该方法包括以下步骤：步骤一：测量单一固定激发强度的绝对光致发光量子效率，步骤二：获得不同光强下的相对光致发光量子效率；步骤三：将步骤一中固定激发强度的绝对量子效率数值η与步骤二或的的相对光致发光量子效率比对，找到该激发强度下的相对光致发光量子效率R(x)并进行替换，其它激发强度下的相对光致发光量子效率也按该比例放大或缩小，以此获得不同光强下的绝对光致发光量子效率。

所述的激发光强相关的绝对光致发光量子效率测量方法，所述步骤一采用基于积分球探测系统实现的单一固定激发强度的绝对光致发光量子效率测量，基于积分球探测系统包括激光器(1)、斩波器(2)、可移动反射镜(3)、积分球(4)、光纤(5)、光谱仪(6)和计算机(7)，所述激光器(1)作为激发光源经过斩波器(2)对激光进行调制后，通过反射镜(3)进入积分球(4)，经过积分球内壁漫反射后由出口经光纤(5)耦合进入光谱仪(6)内，光谱仪(6)信号输出端与计算机(7)输入端连接。

所述的激发光强相关的绝对光致发光量子效率测量方法，所述单一固定激发强度的绝对光致发光量子效率测量具体过程为：