La photoluminescence désigne le processus physique d'émission de lumière par la matière après l'absorption de photons. Cette forme spécifique de luminescence est initiée par une photoexcitation, un mécanisme par lequel les photons incidents élèvent les électrons vers un niveau d'énergie supérieur au sein des atomes.
Après cette phase d'excitation, différents mécanismes internes entrent en jeu pour libérer l'énergie absorbée sous forme de nouveaux photons. Le laps de temps séparant l'absorption de l'émission varie considérablement, allant de quelques femtosecondes pour les porteurs libres dans les semi-conducteurs inorganiques jusqu'à plusieurs millisecondes pour la phosphorescence.
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SubscribeEn chimie et en physique des solides, les processus photoluminescents se divisent traditionnellement entre la fluorescence, un phénomène rapide où la lumière émise est décalée vers le rouge, et la phosphorescence, caractérisée par une transition retardée due à des états de spin spécifiques.
L'observation de la photoluminescence constitue ainsi une méthode d'analyse incontournable pour mesurer la pureté, la qualité cristalline et la quantité de désordre présente dans divers matériaux semi-conducteurs avancés.