固体发光讲义 著者:许少鸿 第六章 发光动力学 第六章 发光动力学 这里说的动力学,是针对无机磷光体的。对于分立发光中心的弛豫过程,一般而言,问题是清楚的,理论基本能够说明所观察到的大多数现象。但是对于复合发光材料,特别是ZnS 之类,在上世纪上半叶,作过大量的研究工作。英文叫做 Kinetics of lu minescence。它处理的是发光体被激发后电子在导带中和空穴在价带中发生的各种过程,包括电子被局域能级俘获和由其中逸出,空穴被发光中心俘获以及电子和空穴复合等一系列有关的过程。最主要目的之一是以能带模型解释长余辉发光的衰减规律,以及一些其他特性。因为这个衰减规律几乎是有普遍性的,并且可以用很简单的函数来表示。但是在给定一些参数并作了某些合理的假设以后,列出几个联立的速率方程(通常是一些看起来简明的微分方程),设法求出方程的解。除了极个别的情况,从这些方程并不能解出已知的函数。它们的数字解也不能很好地说明最简单的实验结果。目前除了由于热释光在辐射剂量计方面有重要的应用而在这方面还有不少较具体的研究外,普适性的工作已经远不如早期那么多了。 6 -1 复合发光的衰减 对于复合发光的动力学,首先是建立一个能带模型。ZnS 是一种无机宽禁带半导体,ZnS:Cu的发光被公认为典型的复合发光。实验确定它的余辉具有幂函数形式(苏联学派则称为双曲线形式),即激发停止较长时间以后,发光强度I 随时间的变化遵循下列规律: qttI−∝)( (6--1) 更完整的公式是 qbtItI)1()(0+= (6-2) 通常 1