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申请/专利权人：北京理工大学
摘要：本发明公开的一种电场作用下载流子复合与扩散过程的表征方法及装置，属于时间分辨光谱测试技术领域。本发明实现方法为：预设时间延时序列，时间延时是指激光出射时间与图像采集时间的间隔；依次根据步骤一预设的时间延时序列采集样品的瞬态荧光图像；根据瞬态荧光图像，通过数值方法拟合得到扩散速率D，基于扩散速率D实现对载流子扩散过程的表征。用于实现所述一种电场作用下载流子复合与扩散过程的表征方法的表征装置，包括泵浦激光器、二向色镜、物镜、样品、反射镜、滤光片、平凸透镜、门控像增强探测器、控制模块、上位机和电压源。本发明能够实现电场作用下载流子复合与扩散过程的表征，将瞬态荧光成像的探测窗口大幅拓展到秒量级尺度。
主权项：1.一种电场作用下载流子复合与扩散过程的表征方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一、预设时间延时序列，所述时间延时是指激光出射时间与图像采集时间的间隔；步骤二、依次根据步骤一预设的时间延时序列采集样品的瞬态荧光图像；步骤三、根据步骤二得到的图像，通过数值方法拟合得到扩散速率D，基于扩散速率D实现对载流子扩散过程的表征；在有电场作用下，空间强度分布为高斯分布的泵浦激光所产生的样品载流子初始空间分布满足式1： 其中，nx,0是在初始时刻载流子的空间分布，x是空间位置，N是与载流子密度相关的拟合参数，σ0是初始时刻高斯分布的宽度；随着时间t的增加，载流子的复合与在x方向的空间扩散过程表示为： 其中，nx,t是在t时刻载流子的空间分布，D表示载流子的扩散速率，μ表示载流子迁移率，E表示电场强度，f[nx,t]nr表示在该点因非辐射复合产生载流子数量减少的速率；f[nx,t]r表示在该点因辐射复合产生载流子数量减少的速率，通过式3得到；步骤二探测的瞬态荧光图像的空间分布Ix,t满足式3：Ix,t∝f[nx,t]r3所述的载流子的扩散速率D依据式1至式3得到，通过在不同时间延迟下的瞬态荧光图像的空间分布拟合得到。
全文数据：
权利要求：
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