电致发光量子效率光谱系统可专门针对发光器件的光电特性进行有效测量。系统搭配包括光谱仪、带辐射校准光源积分球、电流源表、探针台、光纤及治具等。光谱仪具有信噪比高、杂散光低,动态范围大等特性,适合不同波段和强度的激发光和发射光测量,可确保测量结果得准确性。同时,系统配有强大的专用测试软件,操作逻辑简单,测试过程迅速。
电致发光量子效率光谱系统能够以高检测精度对电致发光器件进行纵深测量,得到全面的电致发光效率参数(外量子效率等)以及相关的电学、辐射度学、光度学、色度学等参数;同时该系统集成了稳定性测试模块,可以对器件的老化过程进行测试,且同时得到器件老化过程的全面信息,即涵盖了上述发光效率、电学、辐射度学、光度学、色度学等全面参数(通常的老化测试仪,仅对电流、电压和相对亮度进行测试)。在生物荧光标记、太阳能电池、光电催化、化学分析、食品检测及活体成像等领域具有巨大的潜在应用价值。

主要参数:
型号/参数 | ISPecEQE-HR400 | iSpecEQE-HS400 | ISpecEQE-HSR4000TEC | ISpecEQE-NIR4000-L7TEC |
光谱仪类型 | 高分辨率光谱仪 | 高灵敏度光谱仪 | 科研级热电制冷光谱仪 | 制冷型近红外光谱仪 |
光谱范围 | 200-1100nm | 200-1100nm | 200-1100nm | 900-1700nm |
狭缝 | 标配 50μm(其它狭缝 100/200μm 可选) | |||
信噪比 | 600:1 | 500:1 | 12000:1 | 3000:1(高增益)4700:1(低增益) |
探测器 | 滨松-S11639 线阵 2048 像素 cmos | S10420-2048 像素背照式面阵 ccd | 滨松-S11820 制冷型背照式面阵 2048 像素 CCD | 滨松-G11620 制冷型线阵 256 像素 InGaAs |
制冷温度 | / | / | 相对环境温度-25℃ | 相对环境温度-25℃ |
积分时间 | 0.5ms-65s | 7ms-60s | 5ms-24s | 100us-10s |
源表 | 吉时利 2400,通道:1,电流:0-1A,电压:0-200V,测量分辨率:1pA/100nV,电源:20W | |||
光纤 | UV 光纤,600 微米芯径,NA:0.22,长度1米,工程硅胶封装 | |||
积分球 | 3.3寸4开口积分球,光谱范围:200-2500nm,PTFE 高反射率>98% | |||
辐射标定卤灯光源 | 溯源 NIM 辐射标定光源,光谱范围 350-1100nm,带辐照分布溯源标定数据,电压 6V;功率 5W;接口线为凤凰端子 2pin 转香蕉插头 2pin | |||
主要标准附件 | 积分球固定板,电致发光样品治具(可定制) | |||
iSpecEQE 量子效率光谱软件 | 软件功能: 测量电致发光量子效率;显示吸收电子数和发射光子数;选取激发峰和发射峰;显示能量密度;电流表扫描模式;进行单次测量和连续测量;电致特性曲线:电压-电流密度、电流密度-辐射亮度、电流密度-辐射照度、电流密度-量子效率、电流密度-能量转换效率(PCE);2400 源表实现软件控制;显示原始光谱和辐射照度光谱;显示 CIE 颜色坐标;显示荧光颜色三刺激值;显示色品坐标;显示荧光 RGB 色彩;显示荧光色温;数据保存。 | |||
技术特点:
原位测量:可放至手套箱内,实现原位测量
结构稳定:设备无需频繁校准
专业软件:功能丰富,操作简单,测试迅速
光谱仪:系统采用制冷型CCD信噪比高、灵敏度高、测量精度高
基本工作原理:
电致发光(Electroluminescent,简称EL),是通过加在两电极的电压产生电场,被电场激发的电子碰击发光中心,而引致电子在能级间的跃迁、变化、复合导致发光的一种物理现象。由于电致发光产品具有发光效率高、器件寿命长、响应速度快、视角特性好、色彩度强、成本价格低、可弯曲等特点,在显示器和照明领域有非常广阔的应用前景。
决定电致发光产品性能是否优良的,就是电致发光器件了。我们常说到的OLED、QLED都属于这类器件。它们主要包括五层结构:阴极、电子传递层、发光层、空穴传递层和阳极。其中发光层的材料称为电致发光材料,OLED器件的发光层为有机分子材料,QLED器件的发光层为量子点材料。

电致发光器件的EQE(外量子效率)值是决定器件封装以后光效的重要参数之一,也是真正决定电致发光器件是否能够商业化的重要参数之一。无论对于显示器还是照明,从电能转化为光能的发光效率都非常重要,其主要反映了输入功率的利用率。发光效率越高,器件的热损耗越小,能量利用率越高。在电致发光器件的研究中,对应的参数则为外量子效率(EQE,External quantum efficiency)。
现在普遍的EQE测量方法有两种,其中一种是通过亮度计测量法线方向的亮度,通过标准朗伯体分布理论计算得到器件的EQE值。该方法有严重的缺点:实际中器件的朗伯体分布并非标准的余弦分布,会有部分分布不均的现象,此时通过理论计算的结果会非常不准确。

另一种EQE的测量方法是通过积分球配件,将器件的整体光通量收集,并通过计算得到器件的EQE。该方法又有两种测量方案,一种是将器件至于积分球球壁上,仅测量器件的前向通量,称为2π法;一种是将器件置于积分球内部,测量器件的整体通量,称为4π法。

典型案例:
新型电致发光器件研发:包括OLED、QLED、PeLED、Micro-LED等。
发光材料本征特性研究:侧重于材料的光致发光量子产率(PLQY)。
发光物理机制探索:效率衰减(efficiency droop)、温度依赖行为等基础科学问题。
LED/OLED显示与照明制造:用于产线中芯片、面板、荧光粉等产品的快速筛选与批次稳定性监控。
生物医学研究:利用PLQY评估荧光探针、生物标记物等。
新能源光伏:通过EQE评估太阳能电池(如钙钛矿、染料敏化电池)的光电转换能力。
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