- ベストアンサー
束縛励起子って?
InGaAs/InP MQWを77KでPL測定したところ、メインのピークの少し長波側に鋭いピークが現れました。先生には「これは束縛励起子による発光だ」と言われました。 本で「束縛励起子」調べたところ、「不純物や欠陥などに捕らえられた励起子」と書いてあります。 励起子がとらわれるもので不純物や欠陥以外のものはありますか? またなぜ不純物、欠陥等にとらわれるのですか? 知識をお持ちの方、ぜひよろしくお願いします。
- photoarray
- お礼率90% (119/132)
- 物理学
- 回答数1
- ありがとう数4
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
不純物や欠陥により、いままでなかった場所（バンドギャップ内）にあらたな準位ができるからです。 束縛励起子は自由励起子よりも重心運動の自由度がないため、ピークが鋭くなります。
関連するQ&A
- 励起スペクトル測定の意義
今、実験で蛍光と燐光について学習しているのですが励起スペクトルを測定する意義がいまいち理解出来ずにいます。 例えば、吸収スペクトルにおいて250、260、270nmに吸収ピークが存在し、これらの励起波長で被験物質を励起したところ600nmに発光スペクトルが観測されたと仮定します。 ここで、おそらく被験物質に対して600nmの光を照射し、励起スペクトルの動向を調べるのではないのかな？と漠然と思うのですが、実際のところどうなのでしょうか？ また、励起スペクトルはどのようなピークを示すのでしょうか？
- ベストアンサー
- 化学
- 液クロの結果のまとめ方についての質問です。液クロを測定したところ得られ
液クロの結果のまとめ方についての質問です。液クロを測定したところ得られたピークはメインピークの他に小さいピークがたくさんありました。このときデータ整理するときに修正面百値でそれぞれのピークの割合を出したいのですが、これは全部のピークを含めなければいけないのでしょうか？ 詳しく申しますと、この測定はある原料を反応させた後のピークで、原料には不純物が2~3個ありました。その不純物のピークは省いているのですが、その不純物が反応してできているピークもあると考えられます。しかし、どのピークかは特定できず、修正面百値を出したいのですが、どこまで含めるといいのか分かりません。こういうときは不純物が反応した物も全て含めて面百値を出さなければいけないのでしょうか？ 分かりにくい質問だと思いますが、よろしくお願いします。
- 締切済み
- 化学
- エキシマー発光について
実験でちょっとわからないことがあったのでよろしければアドバイスをお願いいたします・・・。 先日ある有機物の発光を測ったのですが、固体と溶液で違う発光波長であることがわかりました。 固体→480nm 溶液（塩化メチレンの飽和溶液）→500nm 溶液（薄い塩化メチレン溶液）→380nmと500nm 溶液の結果からみると、薄めていくごとに500nmのピークが380nmのピークに対して小さくなっていき、 また、DMF溶液で測ってみると380nmにしか出なかったので、おそらく500nmのピークはエキシマー発光に由来するものと考えています。 わからないのは固体の発光で、これはエキシマー？なのでしょうか・・・ 溶液のエキシマーに対して短波長シフトしているのは、 溶液の時よりちょっとずれたエキシマーを形成（←こんなことあるのか？）とかいろいろ考えたのですが、よくわかりません。 ちなみに励起波長はすべて同じで測定してます。 アドバイスをよろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 化学
- 半導体 輻射・非輻射再結合寿命の温度依存性
基礎的なところで恐縮ですが、ふと考えてみると私の理解が怪しいことに気付きました。 質問は、輻射・非輻射再結合寿命の温度依存性についてです。 低温で試料のフォトルミネッセンスを測定すると、室温に比べて強いPLが得られます。 低温では、非輻射再結合が起こりにくくなり、多くの電子-正孔対が輻射再結合を起こし、より強いPLが得られるのだと思います。 しかし、なぜ低温で非輻射再結合が抑制されるのかについて考えてみると、明確な答えが出せません。 キャリアの熱速度が低下することで、非発光中心（欠陥）がキャリアをキャプチャしにくくなるからでしょうか…？ この点についてお力を貸していただけないでしょうか。 宜しくお願いします。 また、輻射再結合寿命についてですが、こちらも低温ではキャリア寿命が長くなるのでしょうか。 私の試料における発光スペクトルを見ると、低温では最低エネルギー位置からの発光しか起こっていないように見えます。 （低温では対称なシングルピークです。室温では短波長側に裾を引いたピークになっています） これは低温において、輻射再結合寿命が長くなり、キャリアがより低エネルギー位置におさまる時間が出来たと考えて宜しいのでしょうか。 以上の点についてご教授頂けると大変助かります。 関連する情報でしたらなんでも構いませんので、回答のほどお願いします。 宜しくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 純度試験（puryty) バリデーションの方法
ある物質の純度を出すにあたり、 HPLCを用いた純度試験を実施したい考えています。 純度試験（不純物純度、impuryty)の場合は、既知量の不純物を添加して 直線性（範囲）、真度などを求めればよいということは分かりますが、 純度試験（メインピーク純度、puryty) の場合はどうやってやるのでしょうか？ ・メインピーク純度の直線性？ たとえば、範囲を90-100％としたい場合、 この範囲を測定できることをどのようにして立証したらよいか？ メインピークを薄めて0-10％を見ることで立証できるのでしょうか？ ・真度 やりかたさえ思いつきません。 他にも検証すべき項目もあるのだとは思いますが、 正直、分かりません。 詳しい方、ご教授ください。 他、実施すべき項目に
- 締切済み
- 化学
- 原子に束縛された電子が自由電子になる過程について
2,3日前に「エネルギーE＝(h~k)^2/(2m)について」という質問をさせてもらいました。エネルギーEの正負の事とそれに関連する内容で理解できない事があります。 バンド構造では価電子帯から励起された電子が伝導帯へ移る事で電流が流れるという記述で、あまり価電子と自由電子の振る舞いについて書かれていなかったのですが、ただ私はてっきり、全ての元素に対してボーアの水素原子モデルのようにE＝-A/n^2 (Aは定数)のように量子数ｎで不連続な値をとるエネルギーの式があるのかと思っていました。もしかして水素原子にしか無いのでしょうか・・・。 【衝突電離のように原子（電子）を大きく励起させてｎ→∞でエネルギーE＝０になりイオン化して、軌道から離脱した後の電子のエネルギーの大きさがE＝(h'k)^2/(2m)のように固体中の自由電子のエネルギーとなるのかと思っていました。つまり束縛電子E(<0)→大きく励起→イオン化E=0→自由電子E(>0)と、光電効果でいう仕事関数を引いた分が自由電子のエネルギーとしてE(>0)だけ残ると考えていました。】 この考えが以前質問した、元は離散的な値をとる電子のエネルギーE＝-A/n^2 が固体では原子が密集してエネルギー準位が連続的になり、その値がE＝(h~k)^2/(2m)で表せると思っていた理由です。 例えばFe金属固体中のある１つのFe原子Aが大きく励起されて、電子が軌道から離れて自由電子となり、また別のFe原子Bの軌道内に入って安定するか原子核に衝突するかでエネルギーを失う。また再び電子が励起されて…を繰り返して電子が移動する。これが定常電圧を掛け続けても電子が等速で移動し、定常電流が流れる過程だと思うのですがこの考え方はやっぱり変ですか？ 電子が原子核によって散乱され運動エネルギーを失い、再び電場で加速されて…と電流が流れる過程については参考書の内容ですので間違ってはないはずですが、原子に束縛された電子が軌道から離れて自由電子となるまでの過程（【 】の内容の事です）は本に載って無くてよく分からず、勝手に思い込んでるだけなので自信がないです。 質問内容 １、E＝-A/n^2のような形のエネルギー準位の式は水素原子以外の他の元素にもあるのか ２、上の【 】の考えは間違っているのかどうか ３、束縛された電子が軌道から離脱して自由電子となるまでのメカニズム 以上の点についてどなたか説明や訂正をお願いします。m(__)m またそういった内容が詳しく書かれたサイトがあれば教えてもらえると非常にありがたいです。
- ベストアンサー
- 物理学
- 励起子束縛エネルギーについて
半導体のGaN、ZnOなど励起子束縛エネルギーが大きいからいいなどとの話を聞きますが、励起子束縛エネルギーとは励起子を破壊するのに必要なエネルギーなのでしょうか。 また、このエネルギーが大きいとどういった利点、欠点があるのでしょうか。 なんとなく、束縛のエネルギーが大きいと、電子と正孔が一緒にいる確率が高くなって発光効率が上がるような気もしますがどうなのでしょうか。 調べて見ると、LEDなどの発光デバイスに、GaAs系が広く使われていますが、これば束縛エネルギーが前者に比べてかなり小さいみたいです。
- ベストアンサー
- 物理学
- カルボン酸のHNMRについて
この前、実験でクライゼン転位によるカルボン酸の合成実験をやりました。そこで、合成したカルボン酸のHNMRから、δ11~15の範囲にピークが現れていませんでした。カルボン酸はこの範囲でプロトンのピークが出ると、本に書いてありましたが、出ていませんでした。前も、有機化合物の分離で、カルボン酸を抽出したあとに、HNMRを測定しましたが、出ていませんでした。先生がくれた見本にも出ていません。 なぜだかわかりませんか？？それとも、現れない場合があるのでしょうか？ 教えていただけないでしょうか？？お願いします。
- 締切済み
- 化学
- 類縁物質 計算式について
類縁物質 計算式について 日本薬局方に基づいて試験をしています。 私の知識のなさを恥じながら質問させていただきます。 たとえば 本品30mｇ+移動相→100mL(試料溶液) この液、1mL+移動相→100mL(標準溶液) 10μLを液クロで測定 試料溶液から得た主ピーク以外の各々のピーク面積はは標準溶液から得た主ピーク面積より大きくない(0.1%) 試料溶液から得た主ピーク以外の合計ピーク面積は標準溶液から得た主ピーク面積より大きくない(0.3%) という試験の計算式は 各類縁物質：試料溶液から得た主ピーク以外の各々のピーク面積÷標準溶液から得た主ピーク面 積×0.1？？＝(0.1%以下) 総類縁物質：試料溶液」から得た主ピーク以外の合計面積÷標準溶液から得た主ピーク面積×0.1 (0.3%以下) という計算式なのですが、この0.1という数値がどのようにして導き出されているかがわかりません。 ほかの試験ではこの部分が0.5や1や2.5といろいろと変わっているようなので、濃度なのかと計算してみましたが計算が合わないのでこの数値の意味がわかりません。 ご存知の方は教えてください。
- 締切済み
- 化学
- 励起子ってどういうものですか？
1) 電子と正孔にクーロン力が働いているのに、なぜ結合せずに一定の距離を保ったままで存在できるのですか？ また、逆になぜ離れてしまわないのですか？ 水素原子で古典的に考えると、原子核が静止していると見なすと電子の円運動だけに着目すればいいので、一定の距離を保つというのはイメージできます。しかし、励起子の場合は電子も正孔とほぼ同じスケールの質量であるから、クーロン力の働く2粒子の運動を考えなくてはならない。そうなると一定の距離を保って運動するというのがイメージできません。 2) 電子と正孔は複数個存在するのに、励起子のように何故に2個をワンセットで考えるのですか？ 電子と正孔がそれぞれｎ個存在したら、2n個の多体問題になると思うのですが。。。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
大変参考になりました。私の大雑把な質問に丁寧に答えていただき、ありがとうございます。