عندما يلمع الهيكل! 
العلاقة بين تحليل SEM و PL في لمحة واحدة! 
في الأبحاث العلمية، تحليل صور المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) هو خطوة أساسية لفهم البنية الميكروسكوبية للعينات.
لكن الأهم من ذلك هو كيفية ربط نتائج تحليل SEM مع طيف الفوتولومينيسانس المستقر (Steady-State PL) .
هاتان الطريقتان في التحليل يجب أن تدعمان بعضهما البعض، وإلا فإن النتائج لن تكون صحيحة أو موثوقة 
.
ما الفرق بين الطبقة الرقيقة (Thin Film) والجهاز الكامل (Device)؟
الطبقة الرقيقة 
هي طبقة واحدة من مادة البيروفسكايت دون أي طبقات فوقها أو تحتها، ويتم تحليل PL مباشرة لها.
لكن عندما نضيف طبقات أخرى فوقها أو تحتها، تتحول إلى جهاز كامل، وهنا يتغير طيف PL ويظهر ما يُعرف بـ ظاهرة الإخماد (Quenching) 
.
ما هو الفوتولومينيسانس المستقر (Steady-State PL)؟
في هذه الظاهرة، يتم تسليط الضوء باستمرار على العينة 
، مما يؤدي إلى إثارة الإلكترونات إلى مستويات طاقة أعلى.
وعند عودتها إلى الحالة الأساسية، تُصدر فوتونات تُعرف باسم الفلوريسانس في المواد العضوية واللومينيسانس في المواد غير العضوية 
.
يُظهر طيف PL شدة الضوء المنبعث مقابل الطول الموجي 
، بينما في PL الزمني (Time-Resolved PL)، يتم الإثارة مرة واحدة فقط ويتم تتبع سلوك الإلكترونات مع مرور الوقت 
.
العلاقة بين صور SEM وطيف PL في الطبقات الرقيقة
في الفيلم الأصلي (Pristine) الذي لم يتم تعديله، نلاحظ أن الحبوب صغيرة والحفر كثيرة 
، مما يعني أن البلورية منخفضة وبالتالي تكون شدة طيف PL ضعيفة.
أما في الأفلام المعدّلة (Imprint / IWM)، فتصبح الحبوب أكبر وأكثر انتظامًا، مما يؤدي إلى زيادة في شدة PL 
.
هذا يثبت أن نتائج SEM وPL تدعم بعضها البعض .
كيفية كتابة جزء تحليل PL في البحث
يمكنك كتابة ما يلي:
طول موجة الإثارة في طيف PL هو 500 نانومتر، تم تحديده من نقطة الامتصاص القصوى في طيف الامتصاص.
تُظهر الأفلام المعدّلة قممًا أقوى في طيف PL، مما يشير إلى تحسن البلورية وانخفاض العيوب (Defects).
كلما زادت البلورية، قلّت إعادة التركيب غير الإشعاعي، وزادت شدة الإشعاع الضوئي .
تحليل صور SEM في الورقة البحثية
يجب التركيز على:
وجود شقوق وثقوب صغيرة (Cracks & Pinholes) 
حجم الحبوب (Grain Size) باستخدام برنامج ImageJ 
مقارنة العينات المختلفة:
العينة الأصلية: حبوب صغيرة وسطح غير متجانس
العينة المعدلة: حبوب أكبر وبنية أكثر تماسكًا (150–200 نانومتر)
العينة المثالية (IWM): سطح أملس وكثيف بحجم حبوب يصل إلى 400 نانومتر
وبالتالي فإن تحسن المورفولوجيا في صور SEM يتماشى مع زيادة شدة طيف PL، مما يثبت تكامل الطريقتين 
.
مصدر البيانات
تم اقتباس البيانات من بحث نُشر عام 2023 في مجلة Nano Micro Letters تحت رخصة CC BY 4.0.