东北大学，东北大学 将样品放在积分球外面，放在与冷却装置相连的铝板上
学分:东北大学 东北大学的研究人员改进了一种用光探测半导体晶体以检测缺陷和杂质的方法
他们的全方位光致发光光谱设置的细节发表在《应用物理快报》杂志上，可以帮助改进电动车和太阳能电池材料的制造
东北大学材料科学家小岛康誉说:“我们的技术可以在非常低的温度下测试材料，甚至可以发现少量的缺陷和杂质。”
小岛康誉和他的同事用氮化镓晶体展示了他们的方法
氮化镓是一种半导体晶体，自2000年以来一直用于节能发光二极管
它具有有趣的光学和电子特性，使其对许多应用具有吸引力，包括电动汽车中的电源开关设备
但是在制造过程中会产生缺陷和杂质，从而影响性能
目前可用的测试这些晶体的方法是昂贵的或过于侵入性的
另一方面，光致发光光谱学是一种非侵入性技术，可以测试晶体，但只能在室温下进行
能够改变晶体的温度对正确测试其性能很重要
小岛康誉和他的同事找到了一种方法来建立一个ODPL仪器，这样晶体就可以被冷却
该工艺包括将氮化镓晶体放在与冷却装置相连的铝板上
它被放置在一个“积分球”下，收集来自多个方向的光
外部光线通过球体照射到水晶上，激发水晶
晶体将光发射回球体，以便回到其最初的未激发状态
来自外部光源和晶体的两束光被集成在球体中，并由探测器测量
结果揭示了晶体的“内部量子效率”，如果它含有缺陷和杂质，这种效率就会降低，甚至可以在非常低的温度下测量
该团队的修改——将晶体放在球体外面，并将其连接到冷却它的东西上——意味着温度变化主要发生在晶体内部，而不是球体内部
科学家们能够在-261℃至约27℃的温度范围内使用这种技术测量氮化镓样品的内部量子效率
“我们下一步计划用我们的方法测试其他材料，比如用于高效太阳能电池的钙钛矿和作为原子级薄二维材料的氮化硼，”小岛康誉说
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