광발광 (Photoluminescence)
한 줄 정의: 물질이 빛을 흡수해 들뜬 뒤, 에너지를 빛으로 다시 내보내는 현상입니다.
쉽게 풀면
물질에 빛을 쬐면 전자가 높은 에너지 상태로 올라갔다가 다시 내려오면서 빛을 냅니다. 이렇게 빛으로 들뜨게 해서 나오는 발광을 광발광이라고 합니다. 금방 꺼지는 형광과 오래 남는 인광이 모두 여기에 속합니다.
왜 중요한가
반도체의 밴드갭, 결함, 양자점의 품질처럼 눈에 보이지 않는 전자 상태를 비파괴로 알려 주기 때문에 소재·소자 논문에서 매우 자주 쓰입니다. 발광 효율(양자수율)과 수명은 LED·디스플레이·태양전지 소재 평가의 핵심 지표입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"표면 패시베이션 후 페로브스카이트 박막의 광발광 세기가 크게 증가하여 비복사 재결합이 억제되었음을 시사하였다."
광발광 세기를 결함 감소의 증거로 해석하는 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
흡수한 빛보다 방출하는 빛의 파장이 대개 길어지는데, 이를 스토크스 이동이라고 합니다. 들뜬 상태는 빛을 내는 복사 재결합과 열로 사라지는 비복사 재결합 중 하나로 돌아오며, 두 경로의 비율이 양자수율을 결정합니다. 전기로 들뜨게 하면 전계발광, 화학반응으로 들뜨게 하면 화학발광이라고 불러 구별합니다.
주의할 점
이 항목은 현상 자체를 다룹니다. 이 현상을 이용해 스펙트럼·수명을 재는 측정법은 광발광분광법 항목을 참고하세요.