emisioominaisuuksista

Emisioominaisuuksilla tarkoitetaan aineen kykyä tuottaa ja säteillä energiaa virityksen tai lämmityksen seurauksena. Ne koskevat muun muassa fotoluminesenssiä, elektroluminesenssiä sekä lämpöemissiota. Keskeisiä käsitteitä ovat emissoitu spektri, intensiteetti sekä hyötysuhteet.

Emissiospektri kuvaa, missä aallonpituuksissa aine säteilee ja kuinka voimakkaasti kukin osuus esiintyy. Spektri voi olla kapea tai laaja, ja sen muoto riippuu elektronitasojen siirtymistä sekä viritystilojen määrästä. Aallonpituuden huippu kertoo tyypillisesti siirtymän energian, ja spektrin leveys (esim. FWHM) antaa viitteitä siirtymien monimuotoisuudesta sekä materiaalin inhomogeniteeteista.

Hyötysuhde kuvaa sitä osuutta absorboidusta energiasta, joka muuttuu säteileväksi valoksi. Fotoluminesenssissä käytetään yleisesti kvanttihyötysuhteen käsitettä; erotellaan sisäinen ja ulkoinen hyötysuhde. Emissiokauden mittaaminen antaa informaatiota emissioajan pituudesta; tyypillisesti tulokset ovat nanosekunnin–mikrosekunnin mittakaavassa ja riippuvat radiatiivisten sekä ei-radiatiivisten poistomäärien suhteesta.

Emission ominaisuuksiin vaikuttavat muun muassa materiaalin elektronirakenne ja energiatasojärjestelmä, dopingin määrä sekä defektitilat, pinta ja ympäristötekijät. Lämpötilalla on merkittävä vaikutus: korkeampi lämpötila voi lisätä ei-radiatiivista poistumista ja heikentää kvanttihyötysuhdetta.

Mittaaminen ja sovellukset: Emissio mitataan emissiospektrometrialla sekä aikapohjaisilla fluoresenssimenetelmillä. Nykyaikaisia sovelluksia ovat valaistus- ja näyttötekniikat, bioluminesenssi sekä sensorointi ja materiaalitutkimus.