emissietijd

Emissietijd is de tijd die verstrijkt tussen het moment waarop een systeem, zoals een atoom, molecuul of nanostructuur, wordt aangeslagen en de emissie van een foton of de terugkeer naar de grondtoestand. In de context van spectroscopie en opto-elektronica wordt emissietijd vaak gezien als de levensduur van de aangeslagen toestand. De totale levensduur tau ontstaat door radiatieve en niet-radiatieve afnamekanalen: tau = 1/(gamma_rad + gamma_nr), waarbij gamma_rad de radiatieve en gamma_nr de niet-radiatieve afnamepercentages aangeven. De radiatieve levensduur tau_rad = 1/gamma_rad is de tijdsduur die benodigd is voor emissie bij uitsluitend radiatieve afname. De emissietijd bepaalt mede de efficiëntie van emissie en is vaak een observabele in experimenten.

In veel systemen volgt de populatie van de aangeslagen toestand een exponentiële afname. Voor een eenvoudig twee-niveausysteem met alleen radiatieve afname geldt dat de kans op emissie op tijd t proportioneel is aan exp(-t/tau). Zo is tau zowel de karakteristieke emissietijd als de gemiddelde tijd tot emissie.

Meetmethoden voor emissietijd omvatten tijdresolutietechnieken zoals tijdsgebonden fotonentelling (TCSPC) en streak-camera's, evenals pump-probe spectroscopie die de emissie met hoge temporele resolutie kan volgen. Emissietijd is een belangrijke parameter in de studie van fluorescente moleculen, quantum dots en halfgeleiders, en wordt beïnvloed door temperatuur, omgeving, kristallkwaliteit en aanwezigheid van defecten. Toepassingen variëren van biologie en chemie tot materiaalkunde en opto-electronica.