cathodoluminescence是什麼意思，cathodoluminescence的意思翻譯、用法、同義詞、例句

cathodoluminescence英标

英:/',kæθədəʊ,luːmɪ'nesəns/

常用詞典

例句

專業解析

陰極發光（Cathodoluminescence，簡稱CL）是一種材料在受到高能電子束轟擊時發射出可見光或近可見光（如紅外光、紫外光）的物理現象。其核心原理在于入射電子将能量傳遞給材料中的原子或離子，激發其電子從基态躍遷到激發态。當這些受激電子返回較低能級或基态時，會以光子的形式釋放出能量，從而産生發光。這一過程本質上是一種特殊的光緻發光，其激發源為電子束而非光子。

核心機制與過程：

1. 電子束激發： 高能電子束（通常在掃描電子顯微鏡SEM或專門的陰極發光系統中産生）入射到樣品表面。這些電子具有足夠的能量（通常幾千電子伏特至幾萬電子伏特）穿透樣品表層。
2. ​能量沉積與電子-空穴對産生： 入射電子與樣品原子相互作用，通過非彈性散射将能量傳遞給樣品。這會導緻價帶電子被激發躍遷到導帶，同時在價帶留下帶正電的空穴，形成電子-空穴對（激子）。
3. ​輻射複合發光： 被激發的電子（或激子）處于不穩定狀态，會通過輻射躍遷的方式返回到較低能級（如價帶或雜質能級）。在此過程中，多餘的能量以光子的形式釋放出來。發射光子的能量（對應光的波長或顔色）取決于導帶與價帶之間的帶隙能量（本征發光）或雜質/缺陷能級與帶邊之間的能量差（雜質/缺陷發光）。其能量關系可由以下公式表示： $$ E_{photon} = h u = Eg quad text{(本征複合)} $$ $$ E{photon} = h u = E_g - E_t quad text{(涉及雜質/缺陷能級 $E_t$ 的複合)} $$ 其中，$h$ 是普朗克常數，$ u$ 是光子頻率，$E_g$ 是材料的帶隙能量，$E_t$ 是雜質或缺陷能級的能量深度。
4. ​光信號收集與分析： 産生的光信號被高靈敏度的光學收集系統（如橢圓鏡、光導、光纖）捕獲，并引導至光譜儀或光電探測器進行分析。通過測量發射光譜的強度、波長分布、空間分布（成像）或時間特性，可以獲得豐富的材料信息。

陰極發光的主要應用價值：

陰極發光分析能夠提供關于材料微觀結構和成分的獨特信息，廣泛應用于多個領域：

• 材料科學與半導體： 表征半導體材料的帶隙、雜質/缺陷類型與濃度、量子阱/點結構、應力分布、載流子壽命等。例如，在GaN基LED研究中，CL用于定位缺陷和研究非輻射複合中心。
• 地質學與礦物學： 鑒定礦物種類、分析礦物中的微量元素（如石英中的Ti、Al）、研究礦物生長環帶結構、揭示岩石的成因和變質曆史。不同礦物或同一礦物的不同區域在電子束轟擊下會發出特征顔色的光。
• 納米技術與光子學： 研究納米結構（如納米線、光子晶體離子體激元結構）的光學性質及其空間分布，指導納米器件的設計與優化。
• 考古學與藝術保護： 分析陶瓷、玻璃、顔料等文物材料的成分、來源、制作工藝和老化狀況。

權威性參考來源：

• 《陰極發光顯微術及其在地質學中的應用》 (Cathodoluminescence Microscopy of Minerals and Rocks)：劍橋大學出版社出版的經典專著，詳細闡述了CL的原理、儀器和應用，尤其在地質領域。 (來源：Cambridge University Press)
• 《掃描電子顯微鏡和微分析手冊》 (Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis)：Springer出版的标準參考書，其中包含關于陰極發光成像和光譜學的深入章節，涵蓋物理原理和實驗技術。 (來源：Springer)
• 《應用物理快報》 (Applied Physics Letters)：美國物理聯合會（AIP）出版的頂級期刊，經常刊載利用陰極發光研究半導體、納米材料光學性質的前沿成果。 (來源：AIP Publishing)
• 《礦物學雜志》 (Mineralogical Magazine)：礦物學領域的權威期刊，發表大量利用陰極發光研究礦物内部結構、生長曆史和地球化學特征的研究論文。 (來源：Mineralogical Society)

總之，陰極發光是一種強大的微區分析技術，通過探測電子束激發下材料發出的光信號，能夠非破壞性地揭示材料的成分、缺陷、能帶結構、應力狀态等關鍵信息，在材料科學、地質學、半導體物理和納米技術等領域具有不可替代的作用。

網絡擴展資料

根據多個權威來源的解釋，"cathodoluminescence"（陰極發光）是材料科學和物理學中的重要術語，其核心含義可拆解如下：

定義與機制
指物質在受到高能電子束（陰極射線）轟擊時，因電子躍遷而發光的現象。這種現象屬于發光物理學的分支，常見于電子顯微鏡下的材料分析。

詞源解析
由三部分構成：

• "cathodo-"（陰極，源自希臘語kathodos）
• "lumines"（發光，拉丁語詞根）
• "-cence"（現象後綴）

應用領域
在材料表征中用于檢測晶體缺陷（如提到的陰極發光成像技術），地質學中分析礦物結構，以及半導體元件的研發。其衍生技術"electrocathodoluminescence"則特指電場控制的陰極發光過程。

發音指導
英式發音為[kæθədəʊ'lu:mɪnsns]，美式發音為[kæθədoʊ'lu:mɪnsns]，重音在第四個音節。

相關術語對比
與電緻發光（electroluminescence）的主要區别在于激發源：前者依賴電子束轟擊，後者通過外加電場激發。

别人正在浏覽的英文單詞...

photographyexcept forout of pocketmemorisebudgebathercantondirectsdisjunctureheritageshypnagoguemoppynaughtinessprunesrejoicingSHUstellateungraciousWisserair extractorbenzoyl peroxidecompile timedexterous infield hockeyIf yesslaughter housetemper brittlenesstread waterhexacosaneintramicrite