【摘要】 一些不导电矿物样品,在高能电子作用下,发射的可见光信号,叫做阴极荧光(CL)。

一些不导电矿物样品,在高能电子作用下,发射的可见光信号,叫做阴极荧光(CL)。它是由这些物质的价电子,在受激态与基态之间能级跃迁直接释放波长比较长、能量比较低的波,其能量在几至几十个电子状,波长在可见光波长范围内。阴极荧光谱是利用电子束激发半导体样品,将价带电子激发到导带,之后由于导带能量高不稳定,被激发电子又重新跳回价带,并释放出能量E≤Eg(能隙)的特征荧光谱。阴极荧光谱取决于发光物质(包括主体物质和杂质)的价电子能级分布。CL谱的激发源是高能电子束;CL能调节入射电子的能量,可以使电子进入到样品的不同深度,从而观测到样品表面以下的晶体缺陷信息。缺点是表面很容易被电子破坏。因此,它可用来测定一些矿物的阴极荧光特点,是一种矿物鉴定方法。

通过CL可以测试的内容包括:位错缺陷、载流子动力学、界面衬度分析、应力应变分析,能够接收的信号范围为:一般情况为200~800 nm,更宽范围可以到200~1600nm。空间分辨率达到10nm,可以给出纳米结构的完整描述;具有皮秒级别的时间分辨,可以进行载流子动力学的分析;具有0.5nm级别的光谱分辨:研究半导体材料的缺陷类型与分布。

CL探测器的种类可根据安装的方式分为平插式与斜插式。平插式的优点是具有高效聚光镜和光导管,收集效率高,缺点占用空间,导致其他配件如BSE无法同时使用;斜插式的优点是节省空间,适合于CL与BSE同时采集。

 

[1]李成基, 李韫言. 电子探计-阴极荧光分析技术及其应用[C]// 第3届全国微束分析学术会议. 1992.

 

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