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光致发光（Photoluminescence，简称PL），指的是物质吸收光子（或者电磁波）后，获取能量跃迁至较高能级的激发态，之后返回低能态并重新辐射出光子（或电磁波）的过程。在对半导体材料发光特性进行测量时，常常运用特定波长的激光（像325nm、532nm、785nm等）激发材料（例如GaN、ZnO、GaAs等）来产生荧光。借助对荧光光谱（也就是PL谱）的精准测量，能够深入剖析材料的光学特性，比如禁带宽度等。光致发光作为一种非破坏性且灵敏度高的分析方法，在物理学、材料科学、化学以及分子生物学等众多领域都有着广泛的应用。
量子点，也被叫做半导体纳米晶，是一种导带电子、价带空穴以及激子在三个空间方向上都受到束缚的半导体纳米结构，其三维尺寸通常处于2 - 10nm的范围，形状近似球形，市面上常见的量子点材料大多是核壳结构。量子点拥有激发光谱宽、发射光谱窄、荧光效率高以及生物兼容性好等一系列优良的光学特性。基于这些独特的纳米特性，量子点材料在发光器件、太阳能电池、催化、生物标记和生物医学等领域的基础研究与应用开发中展现出了广阔的前景。
在光致发光材料的研究过程中，荧光量子效率是一个极其关键的参数，它是衡量光致发光材料发光能力的重要指标。荧光量子效率，也被称作荧光量子产额（quantum yield of fluorescence）或者荧光效率，一般情况下，这几个术语的描述是等价的。其定义为单位时间（秒）内，发射二次辐射荧光的光子数与吸收激发光初级辐射光子数的比值。其中，外量子效率是能够直接测量的对象，而内量子效率由于测量难度较大，通常需要通过出光率来进行推算。
四、荧光量子效率的测量方法
目前，测定荧光外量子效率的方法主要有比较测量法、量热式测量法以及直接光学测量法。比较测量法需要一个与待测粉体光学特性相近且量子效率已知的弱吸收标准粉体作为参考；量热式测量法不仅需要明确粉体的吸收曲线，而且对光源性能、热敏探头灵敏度以及仪器隔热性能的要求都极高，然而荧光粉属于高吸收粉体，其吸收曲线的测定并非易事；国外较为通用的直接光学测量法是对激发前后光谱进行直接测量的方式，可采用分布光度计或带荧光量子效率测定仪的光谱仪进行测量。但分布光度计需要配备大的暗室以及高精度位移控制设备，价格昂贵，且全空间测量耗时极长。
1. 经典三步测量法（整积分球测量方案）
– 积分球测量原理：
– 测量步骤：测试搭建完成后，按照以下步骤操作。（有时也可将样品放置在球壁开口处，测量步骤与放在球中心相同）
• 第一步，不放置样品，使激光直射入球内。
• 第二步，将样品置于积分球中心稍偏离入射光的位置。
• 第三步，将样品置于积分球中心。
– 数据计算：将测试数据按照特定公式进行计算
2. 积分球半球法
– 半球法测试方案原理：
– 半球法的优势（与整个积分球测量方式对比）：
• 量子效率测量更为高效快速。
• 样品安装便捷，易于添加附属的供电或温控模块。
– 缺点：平面镜反光涂层与积分球内漫反射材料光学特性不一致，并且半球价格相对较高。
在荧光量子效率测量领域，景颐光电自主研发的JY-QEY6500-PL荧光量子效率测定仪具有显著优势。该系统主要用于材料（溶液、粉末、薄膜）荧光量子效率的精准测量，其测试系统经过可溯源的光源进行定标，能够精确测量绝对量子产率、色度，同时还可以实现光致发光谱的测量与记录。除了更换光源、取放样品等必要操作外，其他测量所需操作均可在软件界面上轻松完成，实现了自动化测量。与传统荧光光谱仪相比，JY-QEY6500-PL型量子效率测量仪具有测量稳定、快速、可靠的特点，整个系统体积小巧，使用方便，为相关高校和科研单位提供了一种低成本的荧光探测和量子效率测量解决方案。
在光致发光荧光量子效率测量的设备搭建方面，景颐光电也有出色的方案。其搭建配置包括：
1. 探测器：光谱仪 - 高灵敏度低杂散光（FLAME、MAYA、QE、NIRQUEST系列）。
2. 单色光源（LED、Laser、氙灯 + 单色仪）。
3. 滤光片（LFV长通/低通滤光片）。
4. 光纤（QP400 - 025 - SR）。
5. 软件（OCEANVIEW）。
6. 积分球。
7. 样品支架：可调角度和高度、分类设计（液体、粉末、薄膜）、带漫反射底板。
通过对光致发光荧光量子效率的深入研究以及各种测量方法和设备的不断发展与完善，我们能够更好地探索材料的光学特性，推动相关领域的技术创新与应用发展。
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