光学表面检测

用于纳米级表面形貌测量的光学显微测头李强，任冬梅，兰一兵，李华丰，万宇（航空工业北京长城计量测试技术研究所 计量与校准技术重点实验室，北京 100095）　　摘 要：为了满足纳米级表面形貌样板的高精度非接触测量需求，研制了一种高分辨力光学显微测头。以激光全息单元为光源和信号拾取器件，利用差动光斑尺寸变化探测原理，建立了微位移测量系统，结合光学显微成像系统，形成了高分辨力光学显微测头。将该测头应用于纳米三维测量机，对台阶高度样板和一维线间隔样板进行了测量实验。结果表明：该光学显微测头结合纳米三维测量机可实现纳米级表面形貌样板的可溯源测量，具有扫描速度快、测量分辨力高、结构紧凑和非接触测量等优点，对解决纳米级表面形貌测量难题具有重要实用价值。　　关键词：纳米测量；激光全息单元；位移；光学显微测头；纳米级表面形貌0　引言　　随着超精密加工技术的发展和各种微纳结构的广泛应用，纳米三坐标测量机等精密测量仪器受到了重点关注。国内外一些研究机构研究开发了纳米测量机，并开展微纳结构测量［1-4］。作为一个高精度开放型测量平台，纳米测量机可以兼容各种不同原理的接触式测头和非接触式测头［5-6］。测头作为纳米测量机的核心部件之一，在实现微纳结构几何参数的高精度测量中发挥着重要作用。原子力显微镜等高分辨力测头的出现，使得纳米测量机能够实现复杂微纳结构的高精度测量［7-8］，但由于其测量速度较慢，对测量环境要求很高，不适用于大范围快速测量。而光学测头从原理上可以提高扫描测量速度，同时作为一种非接触式测头，还可以避免损伤样品表面，因此，在微纳米表面形貌测量中有其独特优势。在光学测头研制中，激光聚焦法受到国内外研究者的青睐，德国SIOS公司生产的纳米测量机就包含一种基于光学像散原理的激光聚焦式光学测头，国内也有一些大学和研究机构开展了此方面的研究［9-11］。这些测头主要基于像散和差动光斑尺寸变化检测原理进行离焦检测［12-13］。在CD和DVD播放器系统中常用的激光全息单元已应用于微位移测量［14-15］，其在纳米测量机光学测头的研制中也具有较好的实用价值。针对纳米级表面形貌的测量需求，本文研制了一种基于激光全息单元的高分辨力光学显微测头，应用于自主研制的纳米三维测量机，可实现被测样品的快速瞄准和测量。1　激光全息单元的工作原理　　激光全息单元是由半导体激光器（LD）、全息光学元件（HOE）、光电探测器（PD）和信号处理电路集成的一个元件，最早应用于CD和DVD播放器系统中，用来读取光盘信息并实时检测光盘的焦点误差，其工作原理如图1所示。LD发出激光束，在出射光窗口处有一个透明塑料部件，其内表面为直线条纹光栅，外表面为曲线条纹全息光栅，两组光栅相互交叉，外表面光栅用于产生焦点误差信号。LD发出的激光束在光盘表面反射回来后，经全息光栅产生的±1级衍射光，分别回到两组光电探测器P1~P5和P2~P10上。当光盘上下移动时，左右两组光电探测器上光斑面积变化相反，根据这种现象产生焦点误差信号。这种测量方式称为差动光斑尺寸变化探测，焦点误差信号可以表示为　　根据焦点误差信号，即可判断光盘离焦量。图1　激光全息单元　　根据上述原理，本文设计了高分辨力光学显微测头的激光全息测量系统。2　光学显微测头设计与实现　　光学显微测头由激光全息测量系统和光学显微成像系统两部分组成，前者用于实现被测样品微小位移的测量，后者用于对测量过程进行监测，以实现被测样品表面结构的非接触瞄准与测量。　　2.1　激光全息测量系统设计　　光学显微测头的光学系统如图2所示，其中，激光全息测量系统由激光全息单元、透镜1、分光镜1和显微物镜组成。测量时，由激光全息单元中的半导体激光器发出的光束经过透镜1变为平行光束，该光束被分光镜1反射后，通过显微物镜汇聚在被测件表面。从被测件表面反射回来的光束反向通过显微物镜，一小部分光透过分光镜1用于观察，大部分光被分光镜1反射，通过透镜1，汇聚到激光全息单元上，被全息单元内部集成的光电探测器接收。这样，就将被测样品表面瞄准点的位置信息转换为电信号。在光学显微测头设计中选用的激光全息单元为松下HUL7001，激光波长为790 nm。图2　光学显微测头光学系统示意图　　当被测样品表面位于光学显微测头的聚焦面时，反射光沿原路返回激光全息单元，全息单元内两组光电探测器接收到的光斑尺寸相等，焦点误差信号为零。当样品表面偏离显微物镜聚焦面时，由样品表面反射回来的光束传播路径会发生变化，进入激光全息单元的反射光在两组光电探测器上的分布随之发生变化，引起激光全息单元焦点误差信号的变化。当被测样品在显微物镜焦点以内时，焦点误差信号小于零，而当被测样品在显微物镜焦点以外时，焦点误差信号大于零。因此，利用在聚焦面附近激光全息单元输出电压与样品位移量的单调对应关系，通过测量激光全息单元的输出电压，即可求得样品的位移量。　　2.2　显微物镜参数的选择　　在激光全息测量系统中，显微物镜是一个重要的光学元件，其光学参数直接关系着光学显微测头的分辨力。首先，显微物镜的焦距直接影响测头纵向分辨力，在激光全息单元、透镜1和显微物镜之间的位置关系保持不变的情况下，对于同样的样品位移量，显微物镜的焦距越小，样品上被测点经过显微物镜和透镜1所成像的位移越大，所引起激光全息单元中光电探测器的输出信号变化量也越大，即测量系统纵向分辨力越高。另外，显微物镜的数值孔径对测头的分辨力也有影响，在光波长一定的情况下，显微物镜的数值孔径越大，其景深越小，测头纵向分辨力越高。同时，显微物镜数值孔径越大，激光束会聚的光斑越小，系统横向分辨力也越高。综合考虑测头分辨力和工作距离等因素，在光学显微测头设计中选用大恒光电GCO-2133长工作距物镜，其放大倍数为40，数值孔径为0.6，工作距离为3.33 mm。　　2.3　定焦显微测头的实现　　除激光全息测量系统外，光学显微测头还包括一个光学显微成像系统，该系统由光源、显微物镜、透镜2、透镜3、分光镜1、分光镜2和CCD相机组成。光源将被测样品表面均匀照明，被测样品通过显微物镜、分光镜1、透镜2和分光镜2，成像在CCD相机接收面上。为了避免光源发热对测量系统的影响，采用光纤传输光束将照明光引入显微成像系统。通过CCD相机不仅可以观察到被测样品表面的形貌，而且也可以观察到来自激光全息单元的光束在样品表面的聚焦情况。　　根据图2所示原理，通过光学元件选购、机械加工和信号放大电路设计，制作了光学显微测头，如图3所示。从结构上看，该测头具有体积小、集成度高的优点。将该测头安装在纳米测量机上，编制相应的测量软件，可用于被测样品的快速瞄准和高分辨力非接触测量。图3　光学显微测头结构3　测量实验与结果分析　　为了检验光学显微测头的功能，将该测头安装在纳米三维测量机上，使显微物镜的光轴沿测量机的Z轴方向，对其输出信号的电压与被测样品的离焦量之间的关系进行了标定，并用其对台阶高度样板和一维线间隔样板进行了测量［16］。所用纳米三维测量机在25 mm×25 mm×5 mm的测量范围内，空间分辨力可达0.1 nm。实验在（20±0.5）℃的控温实验室环境下进行。　　3.1　测头输出电压与位移关系的建立　　为了获得光学显微测头的输出电压与被测表面位移（离焦量）的关系，将被测样板放置在纳米三维测量机的工作台上，用精密位移台带动被测样板沿测量光轴方向移动，通过纳米测量机采集位移数据，同时记录测头输出电压信号。图4所示为被测样板在测头聚焦面附近由远及近朝测头方向移动时测头输出电压与样品位移的关系。图4　测头电压与位移的关系　　由图4可以看出，光学显微测头的输出电压与被测样品位移的关系呈S形曲线，与第1节中所述的通过差动光斑尺寸变化测量离焦量的原理相吻合。当被测样板远离光学显微测头的聚焦面时，电压信号近似常数。当被测样板接近测头的聚焦面时，电压开始增大，到达最大值后逐渐减小；当样板经过测头聚焦面时，电压经过初始电压值，可认为是测量的零点；当样品继续移动离开聚焦面时，电压继续减小，到达最小值时，电压又逐渐增大，回到稳定值。在电压的峰谷值之间，曲线上有一段线性较好的区域，在测量中选择这段区域作为测头的工作区，对这段曲线进行拟合，可以得到测头电压与样板位移的关系。在图4中所示的3 μm工作区内，电压与位移的关系为　　式中：U为激光全息单元输出电压；∆d为偏离聚焦面的距离。　　3.2　台阶高度测量试验　　在对光学显微测头的电压-位移关系进行标定后，用安装光学显微测头的纳米三维测量机对台阶高度样板进行了测量。　　在测量过程中，将一块硅基SHS-1 μm台阶高度样板放置在纳米三维测量机的工作台上，首先调整样板位置，通过CCD图像观察样板，使被测台阶的边缘垂直于工作台的X轴移动方向，样板表面位于光学显微测头的聚焦面，此时测量光束汇聚在被测样板表面，如图5所示。然后，用工作台带动样板沿X方向移动，使测量光束扫过样板上的台阶，同时记录光学显微测头的输出信号。最后，对测量数据进行处理，计算台阶高度。图5　被测样板表面图像　　台阶高度样板的测量结果如图6所示，根据检定规程［17］对测量结果进行处理，得到被测样板的台阶高度为1.005 μm。与此样板的校准结果1.012 μm相比，测量结果符合性较好，其微小偏差反映了由测量时温度变化、干涉仪非线性和样板不均匀等因素引入的测量误差。图6　台阶样板测量结果　　3.3　一维线间隔测量试验　　在测量一维线间隔样板的过程中，将一块硅基LPS-2 μm一维线间隔样板放置在纳米测量机的工作台上，使测量线沿X轴方向，样板表面位于光学显微测头的聚焦面。然后，用工作台带动样板沿X方向移动，使测量光束扫过线间隔样板上的刻线，同时记录纳米测量机的位移测量结果和光学显微测头的输出信号。最后，对测量数据进行处理，测量结果如图7所示。　　根据检定规程［17］对一维线间隔测量结果进行处理，得到被测样板的刻线间距为2.004 μm，与此样板的校准结果2.002 μm相比，一致性较好。　　3.4　分析与讨论　　由光学显微测头输出电压与被测表面位移关系标定实验的结果可以看出：利用在测头聚焦面附近测头输出电压与样品位移量的单调对应关系，通过测量测头的输出电压变化，即可求得样品的位移量。在图4所示曲线中，取电压-位移曲线上测头聚焦面附近的3 μm位移范围作为工作区，对应的电压变化范围约为0.628 V。根据对电压测量分辨力和噪声影响的分析，在有效量程内测头的分辨力可以达到纳米量级。　　台阶高度样板和一维线间隔样板测量实验的结果表明：光学显微测头可以应用于纳米三维测量机，实现微纳米表面形貌样板的快速定位和微小位移测量。通过用纳米测量机的激光干涉仪对光学显微测头的位移进行校准，可将测头的位移测量结果溯源到稳频激光的波长。实验过程也证明：光学显微测头具有扫描速度快、测量分辨力高和抗干扰能力强等优点，适用于纳米表面形貌的非接触测量。4　结论　　本文介绍了一种用于纳米级表面形貌测量的高分辨力光学显微测头。在测头设计中，采用激光全息单元作为位移测量系统的主要元件，根据差动光斑尺寸变化原理实现微位移测量，结合光学显微系统，形成了结构紧凑、集测量和观察功能于一体的高分辨力光学显微测头。将该测头安装在纳米三维测量机上，对台阶高度样板和一维线间隔样板进行了测量实验，结果表明：该光学显微测头可实现预期的测量功能，位移测量分辨力可达到纳米量级。下一步将通过多种微纳米样板测量实验，进一步考察和完善测头的结构和性能，使其更好地适合纳米三维测量机，应用于微纳结构几何参数的非接触测量。作者简介李强，（1976-），男，高级工程 师，主要从事纳米测量技术研究，在微纳米表面形貌参数测量与校准、微纳尺度材料力学特征参数测量与校准、复杂微结构测量与评价等领域具有丰富经验。

本次网上研讨会着重介绍Lumina Instruments激光扫描仪的功能和应用实例。这个创新性的设备可以用作激光扫描椭偏仪来全表面测量样品上的薄膜厚度分布，又可以扫描各种表面缺陷，比如颗粒,划痕，陷坑，和鼓包等等。更让大家感兴趣的是它能一次扫描检测透明基底上下表面以及基底内部缺陷。主讲人简介:陈博士有近30年的半导体制程控制和光学检测经验。他曾带领开发化学机械研磨设备以及制程终点控制设备。在加盟Lumina Instruments之前他负责Filmetrics全部设备和部分KLA 设备的全球市场开发。会议时间：2021/01/21 11:00-12:00 (北京时间)报名入口：点击进入 会议密码：12121手机一键拨号入会+8675536550000,,501587457#(中国大陆)+85230018898,,,2,501587457#(中国香港)根据您的位置拨号+8675536550000(中国大陆)+85230018898(中国香港)欢迎大家前来收听~~~

从成都高新区获悉，由成都太科光电技术有限责任公司承担的国家重点研发计划重大科学仪器设备开发项目《超光滑表面无损检测仪》正式启动。　　国家科技部高新技术研究发展中心、中国工程物理研究院、四川省科技厅、成都市科技局、成都高新区科技局相关负责人以及光学行业相关专家近百人参加了启动仪式。　　据了解，《超光滑表面无损检测仪》是国家“十三五”重点研发计划重大科学仪器设备开发项目，分别获得国家科技部2000万元、成都高新区200万元资金支持，由成都太科光电技术有限责任公司牵头，协同国内多家技术实力雄厚的大学、研究所和企业形成产、学、研、用相结合的项目团队共同实施。该项目拟研制用于非透明物体超光滑表面及具有多层超光滑平行反射面透明物体的纳米级表面形貌高精密测量的Φ 150 mm超光滑表面无损检测仪。该仪器主要用于高精度非接触测量，可以广泛的应用于高速集成电路、微电子集成电路、光电集成电路、半导体制造、半导体照明以及太阳能新能源电池等基片TTV、弯曲度、表面质量等关键参数的快速检测，还可应用于大型现代光学工程系统，如大型高功率固体激光系统、极紫外光刻、航空航天空间光学等领域中大口径元件面形、材料特性等参数测量。项目预期取得或申请发明专利、软件著作权、相关标准等25项相关知识产权，研究成果预计发表相关论文20余篇。　　“以受检测器件芯片为例，芯片是由多层构成且呈透明或半透明状态，受自干涉条纹等条件影响，传统接触式测量中其他表面会影响到待测表面的实际检测，且任何接触都会对芯片本身造成一定伤害。而超光滑表面无损检测仪采用非接触式测量，且采用多表面分离算法，该算法可以分离出待测表面的信息，避免受其它表面的影响。”成都太科光电相关负责人说，该项目的实施，可以提高国内面形检测的能力，实现多表面元件或平行平板的检测，使其主要技术指标达到或超过国外同类产品水平。项目完成后，将研制数台超光滑表面无损检测仪，形成具有自主知识产权的系列化产品和关键技术与产业化路线，为未来产业化发展提供工艺路线。预计项目验收后三年内，完善仪器产品化所有流程，基本形成产品化的标准工艺流程，企业产值达到上亿元。　　据介绍，该项目将通过专项带动，集成国内优势力量重点创新，以仪器系统化与集成化结合多表面干涉重叠条纹分离算法为突破口，解决高精度超光滑表面无损检测的关键技术瓶颈，实现高端超光滑表面无损检测仪器国产化，替代国外同类产品，打破国外公司的技术垄断和价格壁垒。项目仪器的研制将带动国内相关产业发展，超光滑表面无损检测仪将在半导体照明、太阳能新能源，高速集成电路、微电子集成电路、光电集成电路以及国家重大光学工程等相关行业和领域得到广泛的应用。改变现在采用的接触式测量方式，大大提高检测精度和测试效率，对于这些应用行业和领域具有巨大的带动和促进作用。　　“成都高新区鼓励企业开展自主创新，积极承担国家科技计划项目，提升研发水平和创新能力。”成都高新区科技局相关负责人说，获得国家重大科技创新项目立项支持且项目国拨资金到位的成都高新区企业，可按照国拨资金实际到位额的10%进行配套资助申请，同一项目申请金额最高不超过200万元，同一家企业同一年度申请该类资金额度最高不超过200万元。“未来五年，成都高新区将每年安排不低于10亿元资金、连续5年，支持知名大学科研成果在区内转化 每年安排不低于10亿元资金、连续5年，支持国内外顶尖企业研发中心在区内落户 每年安排不低于10亿元资金、连续5年，支持引进高端人才到成都高新区发展。”　　据悉，成都太科光电技术有限公司是国内专业从事集高精度光学干涉检测仪器研发、生产和销售于一体的高新技术企业。公司具有一支从事光学设计、软件开发、机械设计、电子控制等专业齐全、产品研制经验丰富的专业研发与产业化团队。2009年公司研制了国内首台Φ 600mm大口径波长调谐数字干涉仪，技术指标达到国际同类产品水平。获得了波长调谐相移分析技术、干涉测试技术等多项专利。在此技术基础上，公司已经形成了两大系列八个型号的系列化干涉测试仪器产品，占领国内产品市场的80%以上，并远销东南亚、俄罗斯等地。

近日，中科院合肥物质科学研究院健康所杨良保研究员课题组在表面增强拉曼光谱(SERS)检测方法学开发方面取得新进展。科研团队通过构建多层纳米颗粒膜形成层间天然小于3nm的间隙，利用纳米毛细泵作用自动捕获目标物分子到更小间隙中，实现高灵敏SERS检测。该成果发表在光学领域顶级期刊Advanced Optical Materials上。 　　SERS是一种分子光谱，具有快速、高灵敏和指纹识别的特性。本项研究工作是在课题组前期研究的单层纳米膜热点自动捕获目标物分子的SERS方法(J. Am. Chem. Soc., 2021, 143, 7769？7776)基础上，进一步发展了一种天然小于3纳米的多层层间小间隙主动捕获目标分子的SERS新方法。研究人员通过液-液界面组装方法构建了一个天然的具有1-3纳米层间小间隙和大量热点的三层银纳米颗粒膜结构，有效增加了热点的数量。由于这些较小的间隙产生的纳米泵效应，目标物溶液能够自发的通过纳米间隙向上移动，小间隙主动捕获目标物分子使得目标分子的信号急剧放大，实现灵敏检测(图1)。与传统的干态成膜的SERS方法相比，该方法可以更有效的使目标分子主动进入热点，检测限比干态成膜方法降低2-3个数量级(图2)。该方法提供了一个痕量动态检测平台，并成功应用于精子-卵细胞结合过程的物质变化跟踪(图3)。该成果为目标分子主动运输到最佳热点开辟了新的方法，有望实现对生物系统的物质转化、细胞行为或化学动力学过程研究等方向的超灵敏检测或监测。 　　该工作的第一作者为合肥研究院健康所2019级工程博士秦苗，通讯作者为杨良保研究员。该项研究受到中国科学院科研仪器装备开发项目、国家自然科学基金、安徽省自然科学研究项目等资助。图1 左图为三层膜蒸腾示意图，右图为层间小间隙主动捕获目标分子原理示意图图2 该方法和干态成膜方法检测示意以及检测效果对比图图3 该方法用于监测精子-卵细胞结合过程中的物质变化

注塑汽车部件的耐划伤性在保持汽车原有的漂亮外观方面起着非常重要的作用。添加剂可以提高注塑材料的耐划伤性能，而共聚焦显微镜可以快速对添加剂增强耐划伤性的效果进行非常精确的量化分析。Croda International（克罗达国际公司）的研究科学家们使用奥林巴斯的LEXT OLS5000共聚焦显微镜完成了一些标准化划痕检测，以证明其所生产的添加剂在提高耐划伤性方面具有积极的作用。结果表明，这种检测方法不仅可以消除操作人员在技能上的差异，而且还显著提高了检测的精确性和速度。塑料由于具有用途广泛、寿命较长且成本较低的特性，而被用于生产多种汽车部件。聚合物材料在性能上的提高，加上汽车制造业追求更轻便材料的动力，促使汽车制造业中所使用的塑料呈现出更为多样化的发展趋势。汽车上的很多塑料部件都暴露在外，清楚可见，这就意味着这些部件的外观在保持汽车的美观和价值方面起着举足轻重的作用。具有耐划伤性的材料可以减少汽车外观受到磨损的情况，从而有助于汽车在长期使用后仍然保持原有的价值。构成材料的精确成分可以决定材料的耐划伤性能，而对某种特定材料进行的详细检测可以表明其耐划伤性的水平。在克罗达公司完成的划痕检测作为耐划伤性添加剂的供应商，克罗达公司会定期进行划痕检测，以证明他们的添加剂产品对提高塑料性能所起到的积极作用。Martin Read是克罗达公司聚合物添加剂应用团队的领导，也是抗划伤项目的首席科学家。在谈到可检测的材料范围时，Martin解释说：“我们可以检测汽车上的所有材料，从透明材料，如：手势控制装置中使用的材料以及用于隐藏传感器的表面材料，到具有高光泽度的所谓的“钢琴黑”表面。在对这些表面进行清洁和抛光时，非常容易留下细微的划痕。为了证明添加剂可以提高耐划伤性能，研究人员制造了一些由不同成分构成的板子，并使用一种标准化工具，以规定的1–20N力量在板子上留下划痕。Martin说：“在检测之前，要在聚合物板上制造划痕，划痕的两侧各有两行凸起，类似于犁过的田地。” 然后，要对划痕的深度、宽度和轮廓进行测量，通过对不同材料成分的聚合物板进行同类的测量，可以确定不同材料成分在耐划伤性方面的差异。克罗达公司最初的设置是使用宽场材料显微镜测量划痕的宽度，再使用白光干涉仪显示划痕轮廓的方法确定划痕的深度。然而，这种方法极为耗时，特别是因为设置干涉仪和分析其结果的过程非常复杂。此外，在使用干涉测量法时，测量结果还会因操作人员较大的技能差异而有所不同，并会因表面轮廓上出现的伪影而有失准确。为了获得更精确的数据，并加快工作流程，研究人员对奥林巴斯的LEXT OLS5000共聚焦显微镜进行了测试（图3），以确认是否可以通过使用一台仪器测量所有相关的参数。LEXT OLS5000显微镜既可以快速完成扫描，又可以为创建宽范围的3D样品图像提供可量化的详细数据。通过使用LEXT OLS5000显微镜，克罗达公司的研究人员将测量结果的精度提高了一个以上的量级。在评估划痕的深度和轮廓方面，精度的改进表现得最为明显：测量精度接近于10纳米。Martin评论道：“由于LEXT系统可以在3D图像中进行准确的测量，我们只需观察划痕的一个切片图像，即可对划痕的深度进行测量，这种方法简单多了”。使用干涉测量法测量划痕的深度和轮廓所面临的关键性挑战，是聚丙烯等材料的轮廓会显示为尖状凸起的边缘。这些伪影是干涉仪未能探测到表面的结果，而且会影响测量的效果。Martin解释说：“由于聚丙烯材料具有多孔结构，因此干涉仪可能没有探测到表面，而是通过空隙看到了材料的内部。”在使用LEXT显微镜测量相同的样品时，研究人员可以获得划伤表面的更平滑的图像。这种图形可以准确地呈现划痕的轮廓，从而有助于进行精确的测量。在成像、测量和分析的速度方面，LEXT OLS5000显微镜的优势甚至表现得更加明显。克罗达公司的研究人员发现使用LEXT OLS5000显微镜对划痕的宽度和深度进行测量，可以使检测速度高出干涉测量法的10到100倍。“要测量划痕，我们必须尽量对干涉仪进行较为粗糙的设置，”Martin说，“而进行这种设置极为困难。进行一次测量，需要花费约1小时的时间。而使用共聚焦显微镜，我们可以在2分钟内测量和处理塑料表面上的10个划痕。”耐划伤性添加剂可以提升汽车外观的审美性，并确保汽车在更长的时间内保持其自身的价值。在划痕检测中完成的精确测量，可以可靠地验证添加剂对加强注塑部件的耐划伤性所起到的积极作用。克罗达公司最初使用的测量划痕的方法基于光学显微镜和干涉测量法。这个方案不仅非常耗时，而且还会使表面轮廓出现伪影。在购买了奥林巴斯的LEXT OLS5000共聚焦显微镜之后，克罗达公司的研究人员就可以完成比光学显微镜和干涉测量法更精确的测量，而且还可以避免因操作人员在技能水平上的差异而对测量结果产生的影响。他们还设法以快于原先方法10到100倍的速度完成测量，从而可以说明LEXT显微镜不仅可以改善数据质量，还可以提高检测效率。

【概述】光学手性超构表面是由亚波长尺度单元所组成的平面或准平面光子器件。非对称传输是手性超表面的一大光学特性，该特性可应用于集成光路中的光学二极管，与电二极管类似，光学二极管要求器件具有单向性。目前，单层手性超材料中，非对称传输率在理论上被限制在 25% 以内，并伴随很高的吸收损耗，这成为该材料作为光学二极管的应用阻碍。而通过多层三维结构去实现非对称传输，虽然能将传输率突破 25%，但是其加工工艺更加复杂、困难，尤其是亚微米尺度以下的多层结构精准对准目前还很难实现。图1，单层手性超表面2022年，南开大学泰达应用物理学院齐继伟副教授在 Optical Express 上发表了一篇题为《Asymmetric reflection based on asymmetric coupling in single-layer extrinsic chiral metasurfaces》的文章。作者制作了一种单层手性超表面，创新地以圆偏振光斜入射反射的形式提升了非对称传输率，获得了与三维结构相当的非对称传输率。 【样品 & 测试】作者采用电子束光刻技术与金属镀膜技术在石英基底上制备了横向周期 1000nm，纵向周期 650nm 的单层 U型分裂环，该分裂环厚度 100nm，环形宽度 200nm，环形半径 350nm。为观测不同角度倾斜入射的反射情况，作者使用了复享光学的角分辨光谱仪R1，借助设备的自动旋转模块，灵活调整入射角与接收角，实现多角度反射光谱测量。同时，得益于角分辨光谱仪中的通用光学元件插口，作者使用线性偏振片与四分之一波片形成左旋与右旋圆偏振光，轻松获得合适的实验条件。图2，测试示意图作者通过模拟和测量左旋圆偏振光与右旋圆偏振光倾斜入射时超表面的反射光谱，并对比了正向入射与反向入射在 30°~45° 之间的测量结果，如图3 所示。研究发现，在 1120nm 处，右旋圆偏光正向入射与左旋圆偏振光反向入射的反射光谱均呈现出较宽的反射峰；在 1650nm 和 1075nm 处，右旋圆偏光反向入射与左旋圆偏振光正向入射的反射光谱分别显示出相对较窄反射峰。这一结果与 COSMOL 的模拟结果一致。通过理论分析结合实测光谱，作者发现 1120nm 处的反射峰源于四极局域表面等离子体共振模式，而 1650nm 和 1075nm 处的反射峰则源于表面晶格模式。这些发现为深入理解手性超表面的光学特性提供了重要线索。图3，U型分裂环超表面30°~45°反射光谱：（a,b）COSMOL模拟结果；（c,d）角分辨光谱仪测量结果进一步研究中，作者分别对比左旋圆偏振光与右旋圆偏振光正反向反射效率差异，如图4 所示。值得注意的是，反射效率差异在 1000~1600nm 波段最高可达 40%，突破了二维非对称传输理论效率 25% 的限制。图4，圆偏振光非对称反射效率测量结果【总结】作者制备了一种基于单层手性超表面，旨在实现巨大的非对称反射，并将圆偏振光斜入射反射作为关键步骤。复享光学的角分辨光谱仪R1 具备高度适应性，能够轻松适应不同的实验条件，包括变化角度、偏振、相位延迟等参数。这一设备对研究以调控光束特性为主要功能的超表面至关重要。图5，文章对复享光学 R1 的标注【参考文献】 ✽ Fu, Xianhui, et al.Asymmetric reflection based on asymmetric coupling in single-layer extrinsic chiral metasurfaces. Optics Express (2022).

AttensionLab opens in China!表面张力/光学接触角实验室--AttensionLab在中国正式启动 　　我们很高兴的公布我们在中国.北京的表面张力/光学接触角实验室--AttensionLab 正式启动！从本质上讲，这是一个对外开放的知识中心。在这里，您可以更深入的了解表面张力测量、亲手操作仪器、进行小型项目的研究，在决定购买相关仪器前，找到最好的解决方案。 　　It’s our pleasure to announce that the latest AttensionLab has been set up in Beijing, China. The AttensionLab China is, in its very essence, a knowledge center open for all. Visit the AttensionLab China to learn about tensiometry, get familiar with Attension tensiometers to find the best solution before a buying decision or just to run small research projects. 　　The AttensionLab is located in the premises of Honoprof Sci & Tech Ltd ran by Mr. Stephen Liu, General Manager. As regards AttensionLab, Mr. Jacky Chan is being responsible of co-ordinating all activities related to it. His contact information are: 　　表面张力/光学接触角实验室设在北京正通远恒科技有限公司。 　　我公司技术部经理：赵志杰 先生负责AttensionLab的相关事宜，如有需求，联系方式如下： 　　Mobile: +86 135 2151 2359 　　Office: +86-10-64415767/64448295-13

p 　　在国家自然科学基金项目项目(项目编号：90713015、91213301、91413118、21135002、21635005)等资助下，南京大学鞠熀先、丁霖教授研究团队通过十余年的持续研究，在细胞表面聚糖检测领域取得系列开创性研究成果。 /p p 　　糖基化模式随细胞生物过程和信号转导通路的改变而发生明显的动态变化，并对多种重要的生物过程具有调控作用。因此，活细胞表面以及特定蛋白上糖型的原位示踪不仅能够加深对蛋白质糖基化过程及其功能的理解，而且有助于新型诊断标志物和治疗靶标的甄定。 /p p 　　该研究组开创性提出一系列细胞表面聚糖的原位电化学、光学与扫描成像检测方法(J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7224 Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 6465 Anal. Chem. 2010, 82, 5804 Anal. Chem. 2012, 84, 1452 Chem. Sci. 2015, 6, 3769)，发展了特定蛋白上聚糖原位检测的多种方法(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 5220 Chem. Sci. 2016, 7, 569 Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 8139)，实现了细胞表面神经节苷脂的定量、亚型筛查与再生分析(Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 785)，在细胞表面糖基的原位检测领域提出了奠基性成果(Acc. Chem. Res. 2014, 47, 979 by Prof. M. S. Strano at Massachusetts Institute of Technology)，并应邀综述了该领域的发展前沿与趋势(Acc. Chem. Res. 2018, 51, 890)。 /p p 　　近期，该研究组利用DNA序列的编码功能，构建了一种分级编码策略(Hierarchical Coding Strategy, HieCo)。他们以细胞表面的肿瘤标志物粘蛋白MUC1为模型，O-聚糖糖链末端的唾液酸和岩藻糖为对象，巧妙地设计DNA序列和荧光基团的标记位点，结合适配体识别蛋白技术和糖代谢标记技术，对糖蛋白的蛋白、聚糖两个不同级别的结构单元进行分别编码和掩蔽，利用启动序列与时间编码的杂交引发解码过程，实现了由高级到低级的顺序解码，并提出癌细胞表面MUC1上两种单糖的同时成像方法。与已有的蛋白特异性糖型成像策略相比，该方法可反映目标糖蛋白的真实分级结构，并提供任意扩展的单糖检测通道，实现细胞生理状态改变和上皮细胞-间充质转化过程中两种单糖变化的动态监测，为揭示与聚糖相关的生命过程提供了重要工具。 /p p 　　这一研究成果以“A hierarchical coding strategy for live cell imaging of protein-specific glycoforms”(分级编码策略用于活细胞表面蛋白特异性糖型的成像)为题发表于Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 12007-12011(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201807054)。日本糖化学生物学专家Tadashi Suzuki教授在Nature的News and Views专栏以《DNA tags used to image sugar-bearing proteins on cells》为题对该工作进行了介绍和评论(Nature 2018, 561, 38-40)。该文指出：鞠、丁课题组提出的对聚糖进行DNA编码的方法“解决了同时检测特定蛋白上多种聚糖的难题” “由于作为标签的DNA序列在理论上可以有无穷多，该方法可以被拓展为多种聚糖的同时检测” 并且，所使用的DNA不会被转运到细胞内，使该方法“具有专注于细胞表面蛋白研究的优点”。Suzuki教授在评论中高度评价鞠、丁课题组的工作“具有很大的潜力，为发展绿色荧光蛋白标记的类似系统走出了重要的一步”。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/f17ecf36-3d43-45f7-a14e-72dee3bde0e0.jpg" title=" 微信图片_20180928105530.jpg" alt=" 微信图片_20180928105530.jpg" / /p p br/ /p

表面等离子体共振技术（简称“SPR”，Surface Plasmon Resonance）是利用了金属薄膜的光学耦合产生的一种物理光学现象。自从1982年 Nylander 等首次将SPR 技术用于免疫传感器领域以来，表面等离子体光学生物传感器得到了深入研究和广泛的应用，已经成为研究生物分子相互作用（Biomolecular Interaction Analysis，简称“BIA”）的主要手段。仅在近 3、4 年间，有关这方面的文章多达几千篇，其研究内容涉及蛋白质-蛋白质、蛋白质-DNA、DNA-DNA、抗原-抗体及受体-配体等的相互作用。商品化的光学生物传感器可在无标记的情况下实时地进行生物分子间相互作用的研究，有力地推动了分子识别这一学科的发展，已经成为生命科学和医药研究中的一种重要手段。 目前市场上的商品化SPR检测仪几乎都是通过角度测量实现对生物体系的测定。而在多年的实践中，其测量方式（依靠角度表征）的局限使其在灵敏度、动态范围、测试速度及稳定性等方面都出现了不可逾越的阻碍。有鉴于此，热电科技仪器有限公司（Thermo Electron Corporation）分子光谱部（既原来的美国尼高力仪器公司）以其近四十年傅立叶变换红外（FTIR）技术结晶结合最新的 SPR 专利技术（U.S. Patent No. 6330062）推出了崭新的傅立叶变换型表面等离子共振检测仪，突破了传统角度表征型SPR检测仪理论设计极限。 为了更好的将FT-SPR介绍给中国的生命科学专家学者，我们邀请了美国的 Eric Y. Jiang 博士准备在长春、上海和北京等地举办系列FT-SPR专题技术讲座。时间大约在2006年7月。请感兴趣的专家填写回执，我们将根据回执发送第二轮通知，谢谢！ 回执请寄：热电(上海)科技仪器有限公司 分子光谱部 北京市金融街23号 平安大厦1018室 邮编：10003 电话: +86 10 5850 3588-3238 传真: +86 10 6621 0845 Email: ming.xin@thermo.com idealsky@sohu.com 联系人:辛 明

不锈钢等离子清洗效果评估|钢板表面油脂污染情况检测方案测试说明客户：德国Relyon Plasma公司样品：不锈钢板测量设备：析塔清洁度仪FluoScan 3D污染物：福斯溶剂型防锈油Fuchs Anticorit MKR 4目标采用荧光法测量不锈钢表面污染情况，检查等离子清洗的效果及其影响参数。操作过程首先，将不锈钢板放在60°C的超声波清洗槽中，使用碱性清洗剂清洗15分钟，然后用去离子水彻底冲洗并干燥不锈钢板。随后，在不锈钢板上滴一滴Anticorit MKR 4防腐蚀油，并用实验室用布擦拭。然后，使用析塔FluoScan 3D清洁度检测仪，采用荧光法，高分辨率扫描钢板，检测钢板上的防腐蚀油分布。荧光法是一种对油膜厚度敏感的测量，测试结果以RFU（相对荧光单位）显示，RFU值越低，表面越干净。等离子清洗对于等离子体清洗，手持等离子体设置piezobrush® PZ3被连接到析塔SITA FluoScan 3D（自动检测清洁度的测试台）的移动轴上，使得可以通过自动化进行等离子清洗处理。piezobrush® PZ3在测试板上以编程的移动路径移动，同时等离子体以恒定的移动速度开启，并与钢板表面保持恒定的距离。为了说明速度（清洗时间）的影响，首先以2.5mm/s的速度进行处理，然后在清洗时间一半的位置上，以5mm/s的速度进行处理。测量结果图1：未清洗的不锈钢板上的荧光测量结果图2：等离子清洗后的不锈钢板上的荧光测量结果结论荧光测量的结果表明，使用等离子清洗的两个区域比钢板的其他部分干净很多。清洗时间越长，清洗效果越好。荧光法适用于在等离子清洗后轻松和快速地监测清洗结果，通过测量可以确定影响等离子清洗的参数，达到最佳的清洗效果，同时降低成本。使用析塔FluoScan 3D清洁度仪自动检测测量零件清洁度，高分辨率扫描零件，最终以图像化呈现零件污染程度不同的区域。析塔FluoScan 3D自动表面清洁度检测仪广泛运用在不同的清洗工艺（水基、溶剂、激光、等离子.....），可以灵活应用在实验室或生产车间。翁开尔是德国析塔中国独家代理商，欢迎致电咨询析塔自动清洁度检测系统。

图 引入光学响应噪声调控，突破超构表面偏振复用极限在国家自然科学基金项目（批准号：12234010、61975078、11974177）等资助下，南京大学彭茹雯教授、王牧教授研究组联合美国东北大学刘咏民教授研究组，创新性地引入光学响应噪声调控，成功突破光学超构表面偏振复用极限，为发展高容量光学显示、信息加密、数据存储提供了新范式。该成果以“利用噪声工程突破光学超构表面偏振复用极限（Breaking the limitation of polarization multiplexing in optical metasurfaces with engineered noise）”为题，于2023年1月20日在《科学》（Science）杂志刊发。偏振是光的基本性质，在信号传输、传感探测等方面起着重要的作用，被广泛应用于光子学和信息技术的多个领域。比如光的偏振可应用于大容量的复用技术，将信息通过多个独立通道传递到预定目标。随着光学器件的小型化，人们发现在诸如光学超构表面的二维平面系统中，二阶琼斯矩阵能够完整刻画偏振光与其相互作用，从而该体系最多只有3个独立偏振通道，造成偏振复用存在内禀极限。近年来尽管基于机器学习和迭代优化等逆向设计方案很好地优化了偏振复用技术，但是，3个独立偏振通道的物理极限始终存在。打破该物理上限对于发展高容量的光学显示、信息加密、数据存储等应用至关重要。最近，南京大学彭茹雯和王牧研究组与美国东北大学刘咏民研究组合作，创新性地在超构表面系统中，引入光学响应关联噪声来产生新的偏振通道，引入非关联噪声来减弱或消除信号串扰，从而突破超构表面偏振复用的物理极限，理论演绎并实验证实利用单一超构表面成功获得高达11个独立偏振通道，该超构表面在不同偏振的单色可见光照射下可观测到11种独立的全息图像（图）。该研究结果为目前光学超构表面偏振复用的最高独立通道数，并且通过改变阈值条件，该物理上限还可以进一步提升。基于该理论策略，研究团队又进一步证实这种新型的偏振复用技术能够与其它复用技术（比如空间复用，角动量复用等）相融合。作为示例，研究团队将偏振复用与空间位置复用结合，利用单一超构表面（大小仅为0.33mm × 0.33mm）在可见光波段产生出36重独立的全息图像，形成光学全息键盘图案。众所周知，噪声在科学和工程领域通常是有害无益却又不可避免的。但是，该项工作通过创新性地人为引入光学响应噪声调控，成功突破了光学超构表面偏振复用极限，为发展高容量光学显示、信息加密、数据存储等提供了新的范式，结合其它复用技术（比如空间复用、角动量复用、波长复用等）可以进一步提高多功能复用容量，可望应用于光通信和互联、光计算、光传感与探测、AR/VR技术等众多领域。

摘要晶圆表面缺陷检测在半导体制造中对控制产品质量起着重要作用，已成为计算机视觉领域的研究热点。然而，现有综述文献中对晶圆缺陷检测方法的归纳和总结不够透彻，缺乏对各种技术优缺点的客观分析和评价，不利于该研究领域的发展。本文系统分析了近年来国内外学者在晶圆表面缺陷检测领域的研究进展。首先，介绍了晶圆表面缺陷模式的分类及其成因。根据特征提取方法的不同，目前主流的方法分为三类：基于图像信号处理的方法、基于机器学习的方法和基于深度学习的方法。此外，还简要介绍了代表性算法的核心思想。然后，对每种方法的创新性进行了比较分析，并讨论了它们的局限性。最后，总结了当前晶圆表面缺陷检测任务中存在的问题和挑战，以及该领域未来的研究趋势以及新的研究思路。1.引言硅晶圆用于制造半导体芯片。所需的图案是通过光刻等工艺在晶圆上形成的，是半导体芯片制造过程中非常重要的载体。在制造过程中，由于环境和工艺参数等因素的影响，晶圆表面会产生缺陷，从而影响晶圆生产的良率。晶圆表面缺陷的准确检测，可以加速制造过程中异常故障的识别以及制造工艺的调整，提高生产效率，降低废品率。晶圆表面缺陷的早期检测往往由经验丰富的检测人员手动进行，存在效率低、精度差、成本高、主观性强等问题，不足以满足现代工业化产品的要求。目前，基于机器视觉的缺陷检测方法[1]在晶圆检测领域已经取代了人工检测。传统的基于机器视觉的缺陷检测方法往往采用手动特征提取，效率低下。基于计算机视觉的检测方法[2]的出现，特别是卷积神经网络等神经网络的出现，解决了数据预处理、特征表示和提取以及模型学习策略的局限性。神经网络以其高效率、高精度、低成本、客观性强等特点，迅速发展，在半导体晶圆表面缺陷检测领域得到广泛应用。近年来，随着智能终端和无线通信设施等电子集成电路的发展，以及摩尔定律的推广，在全球对芯片的需求增加的同时，光刻工艺的精度也有所提高。随着技术的进步，工艺精度已达到10纳米以下[5]。因此，对每个工艺步骤的良率提出了更高的要求，对晶圆制造中的缺陷检测技术提出了更大的挑战。本文主要总结了晶圆表面缺陷检测算法的相关研究，包括传统的图像处理、机器学习和深度学习。根据算法的特点，对相关文献进行了总结和整理，对晶圆缺陷检测领域面临的问题和挑战进行了展望和未来发展。本文旨在帮助快速了解晶圆表面缺陷检测领域的相关方法和技能。2. 晶圆表面缺陷模式在实际生产中，晶圆上的缺陷种类繁多，形状不均匀，增加了晶圆缺陷检测的难度。在晶圆缺陷的类型中，无图案晶圆缺陷和图案化晶圆缺陷是晶圆缺陷的两种主要形式。这两类缺陷是芯片故障的主要原因。无图案晶圆缺陷多发生在晶圆生产的预光刻阶段，即由机器故障引起的晶圆缺陷。划痕缺陷如图1a所示，颗粒污染缺陷如图1b所示。图案化晶圆缺陷多见于晶圆生产的中间工序。曝光时间、显影时间和烘烤后时间不当会导致光刻线条出现缺陷。螺旋激励线圈和叉形电极的微纳制造过程中晶圆表面产生的缺陷如图2所示。开路缺陷如图2 a所示，短路缺陷如图2 b所示，线路污染缺陷如图2 c所示，咬合缺陷如图2d所示。图1.（a）无图案晶圆的划痕缺陷；（b）无图案晶圆中的颗粒污染。图2.（a）开路缺陷，（b）短路缺陷，（c）线路污染，以及（d）图案化晶圆缺陷图中的咬合缺陷。由于上述晶圆缺陷的存在，在对晶圆上所有芯片进行功能完整性测试时，可能会发生芯片故障。芯片工程师用不同的颜色标记测试结果，以区分芯片的位置。在不同操作过程的影响下，晶圆上会产生相应的特定空间图案。晶圆图像数据，即晶圆图，由此生成。正如Hansen等在1997年指出的那样，缺陷芯片通常具有聚集现象或表现出一些系统模式，而这种缺陷模式通常包含有关工艺条件的必要信息。晶圆图不仅可以反映芯片的完整性，还可以准确描述缺陷数据对应的空间位置信息。晶圆图可能在整个晶圆上表现出空间依赖性，芯片工程师通常可以追踪缺陷的原因并根据缺陷类型解决问题。Mirza等将晶圆图缺陷模式分为一般类型和局部类型，即全局随机缺陷和局部缺陷。晶圆图缺陷模式图如图3所示，局部缺陷如图3 a所示，全局随机缺陷如图3b所示。全局随机缺陷是由不确定因素产生的，不确定因素是没有特定聚类现象的不可控因素，例如环境中的灰尘颗粒。只有通过长期的渐进式改进或昂贵的设备大修计划，才能减少全局随机缺陷。局部缺陷是系统固有的，在晶圆生产过程中受到可控因素的影响，如工艺参数、设备问题和操作不当。它们反复出现在晶圆上，并表现出一定程度的聚集。识别和分类局部缺陷，定位设备异常和不适当的工艺参数，对提高晶圆生产良率起着至关重要的作用。图3.（a）局部缺陷模式（b）全局缺陷模式。对于面积大、特征尺寸小、密度低、集成度低的晶圆图案，可以用电子显微镜观察光刻路径，并可直接进行痕量检测。随着芯片电路集成度的显著提高，进行芯片级检测变得越来越困难。这是因为随着集成度的提高，芯片上的元件变得更小、更复杂、更密集，从而导致更多的潜在缺陷。这些缺陷很难通过常规的检测方法进行检测和修复，需要更复杂、更先进的检测技术和工具。晶圆图研究是晶圆缺陷检测的热点。天津大学刘凤珍研究了光刻设备异常引起的晶圆图缺陷。针对晶圆实际生产过程中的缺陷，我们通过设备实验对光刻胶、晶圆粉尘颗粒、晶圆环、划痕、球形、线性等缺陷进行了深入研究，旨在找到缺陷原因，提高生产率。为了确定晶圆模式失效的原因，吴明菊等人从实际制造中收集了811,457张真实晶圆图，创建了WM-811K晶圆图数据集，这是目前应用最广泛的晶圆图。半导体领域专家为该数据集中大约 20% 的晶圆图谱注释了八种缺陷模式类型。八种类型的晶圆图缺陷模式如图4所示。本综述中引用的大多数文章都基于该数据集进行了测试。图4.八种类型的晶圆映射缺陷模式类型：（a）中心、（b）甜甜圈、（c）边缘位置、（d）边缘环、（e）局部、（f）接近满、（g）随机和（h）划痕。3. 基于图像信号处理的晶圆表面缺陷检测图像信号处理是将图像信号转换为数字信号，再通过计算机技术进行处理，实现图像变换、增强和检测。晶圆检测领域常用的有小波变换（WT）、空间滤波（spatial filtering）和模板匹配（template matching）。本节主要介绍这三种算法在晶圆表面缺陷检测中的应用。图像处理算法的比较如表1所示。表 1.图像处理算法的比较。模型算法创新局限小波变换 图像可以分解为多种分辨率，并呈现为具有不同空间频率的局部子图像。防谷物。阈值的选择依赖性很强，适应性差。空间滤波基于空间卷积，去除高频噪声，进行边缘增强。性能取决于阈值参数。模板匹配模板匹配算法抗噪能力强，计算速度快。对特征对象大小敏感。3.1. 小波变换小波变换（WT）是一种信号时频分析和处理技术。首先，通过滤波器将图像信号分解为不同的频率子带，进行小波分解 然后，通过计算小波系数的平均值、标准差或其他统计度量，分析每个系数以检测任何异常或缺陷。异常或缺陷可能表现为小波系数的突然变化或异常值。根据分析结果，使用预定义的阈值来确定信号中的缺陷和异常，并通过识别缺陷所在的时间和频率子带来确定缺陷的位置。小波分解原理图如图5所示，其中L表示低频信息，H表示高频信息。每次对图像进行分解时，图像都会分解为四个频段：LL、LH、HL 和 HH。下层分解重复上层LL带上的分解。小波变换在晶圆缺陷特征的边界处理和多尺度边缘检测中具有良好的性能。图5.小波分解示意图。Yeh等提出了一种基于二维小波变换（2DWT）的方法，该方法通过修正小波变换模量（WTMS）计算尺度系数之间的比值，用于晶圆缺陷像素的定位。通过选择合适的小波基和支撑长度，可以使用少量测试数据实现晶圆缺陷的准确检测。图像预处理阶段耗费大量时间，严重影响检测速度。Wen-Ren Yang等提出了一种基于短时离散小波变换的晶圆微裂纹在线检测系统。无需对晶圆图像进行预处理。通过向晶圆表面发射连续脉冲激光束，通过空间探针阵列采集反射信号，并通过离散小波变换进行分析，以确定微裂纹的反射特性。在加工的情况下，也可以对微裂纹有更好的检测效果。多晶太阳能硅片表面存在大量随机晶片颗粒，导致晶圆传感图像纹理不均匀。针对这一问题，Kim Y等提出了一种基于小波变换的表面检测方法，用于检测太阳能硅片缺陷。为了更好地区分缺陷边缘和晶粒边缘，使用两个连续分解层次的小波细节子图的能量差作为权重，以增强每个分解层次中提出的判别特征。实验结果表明，该方法对指纹和污渍有较好的检测效果，但对边缘锋利的严重微裂纹缺陷无效，不能适用于所有缺陷。3.2. 空间过滤空间滤波是一种成熟的图像增强技术，它是通过直接对灰度值施加空间卷积来实现的。图像处理中的主要作用是图像去噪，分为平滑滤镜和锐化滤镜，广泛应用于缺陷检测领域。图6显示了图像中中值滤波器和均值滤波器在增加噪声后的去噪效果。图6.滤波去噪效果图：（a）原始图像，（b）中值滤波去噪，（c）均值滤光片去噪。Ohshige等提出了一种基于空间频率滤波技术的表面缺陷检测系统。该方法可以有效地检测晶圆上的亚微米缺陷或异物颗粒。晶圆制造中随机缺陷的影响。C.H. Wang提出了一种基于空间滤波、熵模糊c均值和谱聚类的晶圆缺陷检测方法，该方法利用空间滤波对缺陷区域进行去噪和提取，通过熵模糊c均值和谱聚类获得缺陷区域。结合均值和谱聚类的混合算法用于缺陷分类。它解决了传统统计方法无法提取具有有意义的分类的缺陷模式的问题。针对晶圆中的成簇缺陷，Chen SH等开发了一种基于中值滤波和聚类方法的软件工具，所提算法有效地检测了缺陷成簇。通常，空间过滤器的性能与参数高度相关，并且通常很难选择其值。3.3. 模板匹配模板匹配检测是通过计算模板图像与被测图像之间的相似度来实现的，以检测被测图像与模板图像之间的差异区域。Han H等从晶圆图像本身获取的模板混入晶圆制造工艺的设计布局方案中，利用物理空间与像素空间的映射，设计了一种结合现有圆模板匹配检测新方法的晶圆图像检测技术。刘希峰结合SURF图像配准算法，实现了测试晶圆与标准晶圆图案的空间定位匹配。测试图像与标准图像之间的特征点匹配结果如图7所示。将模式识别的轮廓提取技术应用于晶圆缺陷检测。Khalaj等提出了一种新技术，该技术使用高分辨率光谱估计算法提取晶圆缺陷特征并将其与实际图像进行比较，以检测周期性2D信号或图像中不规则和缺陷的位置。图7.测试图像与标准图像之间的特征点匹配结果。下接：晶圆表面缺陷检测方法综述【下】

上接：晶圆表面缺陷检测方法综述【上】4. 基于机器学习的晶圆表面缺陷检测机器学习主要是将一个具体的问题抽象成一个数学模型，通过数学方法求解模型，求解该问题，然后评估该模型对该问题的影响。根据训练数据的特点，分为监督学习、无监督学习和半监督学习。本文主要讨论这三种机器学习方法在晶圆表面缺陷检测中的应用。机器学习模型比较如表2所示。表 2.机器学习算法的比较。分类算法创新局限监督学习KNN系列对异常数据不敏感，准确率高。复杂度高，计算强度高。决策树-Radon应用Radon以形成新的缺陷特征。过拟合非常熟练。SVMSVM 可对多变量、多模态和不可分割的数据点进行高效分类。它对多个样本不友好，内核函数难以定位。无监督学习多层感知器聚类算法采用多层感知器增强特征提取能力。取决于激活函数的选择。DBSCAN可以根据缺陷模式特征有选择地去除异常值。样本密度不均匀或样本过大，收敛时间长，聚类效果差。SOM高维数据可以映射到低维空间，保持高维空间的结构。目标函数不容易确定。半监督学习用于增强标记的半监督框架将监督集成学习与无监督SOM相结合，构建了半监督模型。培训既费时又费时。半监督增量建模框架通过主动学习和标记样本来增强模型性能，从而提高模型性能。性能取决于标记的数据量。4.1. 监督学习监督学习是一种学习模型，它基于该模型对所需的新数据样本进行预测。监督学习是目前晶圆表面缺陷检测中广泛使用的机器学习算法，在目标检测领域具有较高的鲁棒性。Yuan，T等提出了一种基于k-最近邻（KNN）的噪声去除技术，该技术利用k-最近邻算法将全局缺陷和局部缺陷分离，提供晶圆信息中所有聚合的局部缺陷信息，通过相似聚类技术将缺陷分类为簇，并利用聚类缺陷的参数化模型识别缺陷簇的空间模式。Piao M等提出了一种基于决策树的晶圆缺陷模式识别方法。利用Radon变换提取缺陷模式特征，采用相关性分析法测度特征之间的相关性，将缺陷特征划分为特征子集，每个特征子集根据C4.5机制构建决策树。对决策树置信度求和，并选择总体置信度最高的类别。决策树在特定类别的晶圆缺陷检测中表现出更好的性能，但投影的最大值、最小值、平均值和标准差不足以代表晶圆缺陷的所有空间信息，因此边缘缺陷检测性能较差。支持向量机（SVM）在监督学习中也是缺陷检测的成熟应用。当样本不平衡时，k-最近邻算法分类效果较差，计算量大。决策树也有类似的问题，容易出现过度拟合。支持向量机在小样本和高维特征的分类中仍然具有良好的性能，并且支持向量机的计算复杂度不依赖于输入空间的维度，并且多类支持向量机对过拟合问题具有鲁棒性，因此常被用作分类器。R. Baly等使用支持向量机（SVM）分类器将1150张晶圆图像分为高良率和低良率两类，然后通过对比实验证明，相对于决策树，k-最近邻（KNN）、偏最小二乘回归（PLS回归）和广义回归神经网络（GRNN），非线性支持向量机模型优于上述四种晶圆分类方法。多类支持向量机在晶圆缺陷模式分类中具有更好的分类精度。L. Xie等提出了一种基于支持向量机算法的晶圆缺陷图案检测方案。采用线性核、高斯核和多项式核进行选择性测试，通过交叉验证选择测试误差最小的核进行下一步的支持向量机训练。支持向量机方法可以处理图像平移或旋转引起的误报问题。与神经网络相比，支持向量机不需要大量的训练样本，因此不需要花费大量时间训练数据样本进行分类。为复合或多样化数据集提供更强大的性能。4.2. 无监督学习在监督学习中，研究人员需要提前将缺陷样本类型分类为训练的先验知识。在实际工业生产中，存在大量未知缺陷，缺陷特征模糊不清，研究者难以通过经验进行判断和分类。在工艺开发的早期阶段，样品注释也受到限制。针对这些问题，无监督学习开辟了新的解决方案，不需要大量的人力来标记数据样本，并根据样本之间的特征关系进行聚类。当添加新的缺陷模式时，无监督学习也具有优势。近年来，无监督学习已成为工业缺陷检测的重要研究方向之一。晶圆图案上的缺陷图案分类不均匀，特征不规则，无监督聚类算法对这种情况具有很强的鲁棒性，广泛用于检测复杂的晶圆缺陷图案。由于簇状缺陷（如划痕、污渍或局部失效模式）导致难以检测，黄振提出了一种解决该问题的新方法。提出了一种利用自监督多层感知器检测缺陷并标记所有缺陷芯片的自动晶圆缺陷聚类算法（k-means聚类）。Jin C H等提出了一种基于密度的噪声应用空间聚类（DBSCAN）的晶圆图案检测与分类框架，该框架根据缺陷图案特征选择性地去除异常值，然后提取的缺陷特征可以同时完成异常点和缺陷图案的检测。Yuan， T等提出了一种多步晶圆分析方法，该方法基于相似聚类技术提供不同精度的聚类结果，根据局部缺陷模式的空间位置识别出种混合型缺陷模式。利用位置信息来区分缺陷簇有一定的局限性，当多个簇彼此靠近或重叠时，分类效果会受到影响。Di Palma，F等采用无监督自组织映射（SOM）和自适应共振理论（ART1）作为晶圆分类器，对1种不同类别的晶圆进行了模拟数据集测试。SOM 和 ART1 都依靠神经元之间的竞争来逐步优化网络以进行无监督分类。由于ART是通过“AND”逻辑推送到参考向量的，因此在处理大量数据集时，计算次数增加，无法获得缺陷类别的实际数量。调整网络标识阈值不会带来任何改进。SOM算法可以将高维输入数据映射到低维空间，同时保持输入数据在高维空间中的拓扑结构。首先，确定神经元的类别和数量，并通过几次对比实验确定其他参数。确定参数后，经过几个学习周期后，数据达到渐近值，并且在模拟数据集和真实数据集上都表现良好。4.3. 半监督学习半监督学习是一种结合了监督学习和无监督学习的机器学习方法。半监督学习可以使用少量的标记数据和大量的未标记数据来解决问题。基于集成的半监督学习过程如图 8 所示。避免了完全标记样品的成本消耗和错误标记。半监督学习已成为近年来的研究热点。图8.基于集成的半监督学习监督学习通常能获得良好的识别结果，但依赖于样本标记的准确性。晶圆数据样本可能存在以下问题。首先是晶圆样品数据需要专业人员手动标记。手动打标过程是主观的，一些混合缺陷模式可能会被错误标记。二是某些缺陷模式的样本不足。第三，一些缺陷模式一开始就没有被标记出来。因此，无监督学习方法无法发挥其性能。针对这一问题，Katherine Shu-Min Li等人提出了一种基于集成的半监督框架，以实现缺陷模式的自动分类。首先，在标记数据上训练监督集成学习模型，然后通过该模型训练未标记的数据。最后，利用无监督学习算法对无法正确分类的样本进行处理，以达到增强的标记效果，提高晶圆缺陷图案分类的准确性。Yuting Kong和Dong Ni提出了一种用于晶圆图分析的半监督增量建模框架。利用梯形网络改进的半监督增量模型和SVAE模型对晶圆图进行分类，然后通过主动学习和伪标注提高模型性能。实验表明，它比CNN模型具有更好的性能。5. 基于深度学习的晶圆表面缺陷检测近年来，随着深度学习算法的发展、GPU算力的提高以及卷积神经网络的出现，计算机视觉领域得到了定性的发展，在表面缺陷检测领域也得到了广泛的应用。在深度学习之前，相关人员需要具备广泛的特征映射和特征描述知识，才能手动绘制特征。深度学习使多层神经网络能够通过抽象层自动提取和学习目标特征，并从图像中检测目标对象。Cheng KCC等分别使用机器学习算法和深度学习算法进行晶圆缺陷检测。他们使用逻辑回归、支持向量机（SVM）、自适应提升决策树（ADBT）和深度神经网络来检测晶圆缺陷。实验证明，深度神经网络的平均准确率优于上述机器学习算法，基于深度学习的晶圆检测算法具有更好的性能。根据不同的应用场景和任务需求，将深度学习模型分为分类网络、检测网络和分割网络。本节讨论创新并比较每个深度学习网络模型的性能。5.1. 分类网络分类网络是较老的深度学习算法之一。分类网络通过卷积、池化等一系列操作，提取输入图像中目标物体的特征信息，然后通过全连接层，根据预设的标签类别进行分类。网络模型如图 9 所示。近年来，出现了许多针对特定问题的分类网络。在晶圆缺陷检测领域，聚焦缺陷特征，增强特征提取能力，推动了晶圆检测的发展。图 9.分类网络模型结构图在晶圆制造过程中，几种不同类型的缺陷耦合在晶圆中，称为混合缺陷。这些类型的缺陷复杂多变且随机性强，已成为半导体公司面临的主要挑战。针对这一问题，Wang J等提出了一种用于晶圆缺陷分类的混合DPR（MDPR）可变形卷积网络（DC-Net）。他们设计了可变形卷积的多标签输出和一热编码机制层，将采样区域聚焦在缺陷特征区域，有效提取缺陷特征，对混合缺陷进行分类，输出单个缺陷，提高混合缺陷的分类精度。Kyeong和Kim为混合缺陷模式的晶圆图像中的每种缺陷设计了单独的分类模型，并通过组合分类器网络检测了晶圆的缺陷模式。作者使用MPL、SVM和CNN组合分类器测试了六种不同模式的晶圆映射数据库，只有作者提出的算法被正确分类。Takeshi Nakazawa和Deepak V. Kulkarni使用CNN对晶圆缺陷图案进行分类。他们使用合成生成的晶圆图像训练和验证了他们的CNN模型。此外，提出了一种利用模拟生成数据的方法，以解决制造中真实缺陷类别数据不平衡的问题，并达到合理的分类精度。这有效解决了晶圆数据采集困难、可用样品少的问题。分类网络模型对比如表3所示。表3. 分类网络模型比较算法创新Acc直流网络采样区域集中在缺陷特征区域，该区域对混合缺陷具有非常强的鲁棒性。93.2%基于CNN的组合分类器针对每个缺陷单独设计分类器，对新缺陷模式适应性强。97.4%基于CNN的分类检索方法可以生成模拟数据集来解释数据不平衡。98.2%5.2. 目标检测网络目标检测网络不仅可以对目标物体进行分类，还可以识别其位置。目标检测网络主要分为两种类型。第一种类型是两级网络，如图10所示。基于区域提案网络生成候选框，然后对候选框进行分类和回归。第二类是一级网络，如图11所示，即端到端目标检测，直接生成目标对象的分类和回归信息，而不生成候选框。相对而言，两级网络检测精度更高，单级网络检测速度更快。检测网络模型的比较如表4所示。图 10.两级检测网络模型结构示意图图 11.一级检测网络模型结构示意图表4. 检测网络模型比较算法创新AccApPCACAE基于二维主成分分析的级联辊类型自动编码。97.27%\YOLOv3-GANGAN增强了缺陷模式的多样性，提高了YOLOv3的通用性。\88.72%YOLOv4更新了骨干网络，增强了 CutMix 和 Mosaic 数据。94.0%75.8%Yu J等提出了一种基于二维主成分分析的卷积自编码器的深度神经网络PCACAE，并设计了一种新的卷积核来提取晶圆缺陷特征。产品自动编码器级联，进一步提高特征提取的性能。针对晶圆数据采集困难、公开数据集少等问题，Ssu-Han Chen等首次采用生成对抗网络和目标检测算法YOLOv3相结合的方法，对小样本中的晶圆缺陷进行检测。GAN增强了缺陷的多样性，提高了YOLOv3的泛化能力。Prashant P. SHINDE等提出使用先进的YOLOv4来检测和定位晶圆缺陷。与YOLOv3相比，骨干提取网络从Darknet-19改进为Darknet-53，并利用mish激活函数使网络鲁棒性。粘性增强，检测能力大大提高，复杂晶圆缺陷模式的检测定位性能更加高效。5.3. 分段网络分割网络对输入图像中的感兴趣区域进行像素级分割。大部分的分割网络都是基于编码器和解码器的结构，如图12所示是分割网络模型结构示意图。通过编码器和解码器，提高了对目标物体特征的提取能力，加强了后续分类网络对图像的分析和理解。在晶圆表面缺陷检测中具有良好的应用前景。图 12.分割网络模型结构示意图。Takeshi Nakazawa等提出了一种深度卷积编码器-解码器神经网络结构，用于晶圆缺陷图案的异常检测和分割。作者设计了基于FCN、U-Net和SegNet的三种编码器-解码器晶圆缺陷模式分割网络，对晶圆局部缺陷模型进行分割。晶圆中的全局随机缺陷通常会导致提取的特征出现噪声。分割后，忽略了全局缺陷对局部缺陷的影响，而有关缺陷聚类的更多信息有助于进一步分析其原因。针对晶圆缺陷像素类别不平衡和样本不足的问题，Han Hui等设计了一种基于U-net网络的改进分割系统。在原有UNet网络的基础上，加入RPN网络，获取缺陷区域建议，然后输入到单元网络进行分割。所设计的两级网络对晶圆缺陷具有准确的分割效果。Subhrajit Nag等人提出了一种新的网络结构 WaferSegClassNet，采用解码器-编码器架构。编码器通过一系列卷积块提取更好的多尺度局部细节，并使用解码器进行分类和生成。分割掩模是第一个可以同时进行分类和分割的晶圆缺陷检测模型，对混合晶圆缺陷具有良好的分割和分类效果。分段网络模型比较如表5所示。表 5.分割网络模型比较算法创新AccFCN将全连接层替换为卷积层以输出 2D 热图。97.8%SegNe结合编码器-解码器和像素级分类层。99.0%U-net将每个编码器层中的特征图复制并裁剪到相应的解码器层。98.9%WaferSegClassNet使用共享编码器同时进行分类和分割。98.2%第6章 结论与展望随着电子信息技术的不断发展和光刻技术的不断完善，晶圆表面缺陷检测在半导体行业中占有重要地位，越来越受到该领域学者的关注。本文对晶圆表面缺陷检测相关的图像信号处理、机器学习和深度学习等方面的研究进行了分析和总结。早期主要采用图像信号处理方法，其中小波变换方法和空间滤波方法应用较多。机器学习在晶圆缺陷检测方面非常强大。k-最近邻（KNN）、决策树（Decision Tree）、支持向量机（SVM）等算法在该领域得到广泛应用，并取得了良好的效果。深度学习以其强大的特征提取能力为晶圆检测领域注入了活力。最新的集成电路制造技术已经发展到4 nm，预测表明它将继续朝着更小的规模发展。然而，随着这些趋势的出现，晶圆上表面缺陷的复杂性也将增加，对模型的可靠性和鲁棒性提出了更严格的挑战。因此，对这些缺陷的分析和处理对于确保集成电路的高质量制造变得越来越重要。虽然在晶圆表面缺陷分析领域取得了一些成果，但仍存在许多问题和挑战。1、晶圆缺陷的公开数据集很少。由于晶圆生产和贴标成本高昂，高质量的公开数据集很少，为数不多的数据集不足以支撑训练。可以考虑创建一个合成晶圆缺陷数据库，并在现有数据集上进行数据增强，为神经网络提供更准确、更全面的数据样本。由于梯度特征中缺陷类型的多功能性，可以使用迁移学习来解决此类问题，主要是为了解决迁移学习中的负迁移和模型不适用性等问题。目前尚不存在灵活高效的迁移模型。利用迁移学习解决晶圆表面缺陷检测中几个样品的问题，是未来研究的难题。2、在晶圆制造过程中，不断产生新的缺陷，缺陷样本的数量和类型不断积累。使用增量学习可以提高网络模型对新缺陷的识别准确率和保持旧缺陷分类的能力。也可作为扩展样本法的研究方向。3、随着技术进步的飞速发展，芯片特征尺寸越来越小、越来越复杂，导致晶圆中存在多种缺陷类型，缺陷相互折叠，导致缺陷特征不均匀、不明显。增加检测难度。多步骤、多方法混合模型已成为检测混合缺陷的主流方法。如何优化深度网络模型的性能，保持较高的检测效率，是一个亟待进一步解决的问题。4、在晶圆制造过程中，不同用途的晶圆图案会产生不同的缺陷。目前，在单个数据集上训练的网络模型不足以识别所有晶圆中用于不同目的的缺陷。如何设计一个通用的网络模型来检测所有缺陷，从而避免为所有晶圆缺陷数据集单独设计训练模型造成的资源浪费，是未来值得思考的方向。5、缺陷检测模型大多为离线模型，无法满足工业生产的实时性要求。为了解决这个问题，需要建立一个自主学习模型系统，使模型能够快速学习和适应新的生产环境，从而实现更高效、更准确的缺陷检测。原文链接:Electronics | Free Full-Text | Review of Wafer Surface Defect Detection Methods (mdpi.com)

36氪获悉，工业视觉方案提供商「玻尔智造」日前获数千万元Pre-A轮融资，领投方为浩澜资本，毅仁资本担任独家财务顾问。本轮融资资金将用于自主光学成像方案和AI技术进一步研发。玻尔智造成立于2020年，结合自研光学方案及AI算法，主要对消费电子产品进行表面缺陷检测。依靠核心技术与缺陷检测效果，如今玻尔智造已成为某消费电子龙头在外观缺陷检测领域的全球专项战略供应商。机器视觉检测此前多应用于面板、PCB、印刷等行业，主要针对单一均匀的二维平面。消费电子产品因存在异形、复杂的三维面等，外观缺陷检测仍主要由人工目检完成。这意味着相当数量的工人需要在高亮度灯光下近距离且长时间观察被检物件，既可能对人眼造成损伤，也存在准确性、稳定性、工作时长等限制。同时，消费电子产品外观缺陷检测存在诸多难点，包括需检测多种表面形态、不同材质、数百种缺陷类别等。以看似简单的手机充电器为例，不仅同时包含塑胶和金属材质，且有平面、弧面、球面等多种表面形态。其他产品如含充电仓的无线耳机等，更存在异形曲面等复杂结构。对此，玻尔智造选择结合自研自控的光学成像方案以及AI图像识别算法，进行整机集成。“打通光学和算法软件的搭配协作，整机才能灵活运用。”玻尔智造CEO&CTO陈志忠告诉36氪。其中，光学方案就像一双眼睛，面对不同材质、曲率、反射率的检测对象，需要综合打光弧度、光源波长等要素，通过光源、镜头、相机的组合应用，实现被检物品的清晰成像。完整的光学方案，需要具备一次成像能力，拍摄速度要跟上产线生产速度，并考虑设备生产和成本核算的可行性。图源企业玻尔智造团队所积累的视觉检测经验，能够在面对不同材质、结构的被检品时，短时间内提出有效的光学整体方案。对于一般方案中的缺陷成像难点，如磨砂面轻微划伤、金属麻点差异成像等，玻尔智造亦有独家技术解决，能够得到清晰、经增强的缺陷图像。基于光学方案得到的清晰影像，玻尔智造检测设备进一步通过AI图像算法对缺陷进行识别。针对部分产品及结构的检测，玻尔智造已与行业龙头客户达成独家量产合作，进一步在实际生产线中积累一手且海量的被检品图像数据库。对于集成了光学方案与软件算法的检测设备整机，玻尔智造采用了模块化设计，包括机械平台、算法平台、光学模块及机械模块。整机设备可根据实际需求对模块进行组合，配合不同产品、厂商的检测要求，以单台设备兼容多款产品检测。部分外观缺陷检测整机设备展示，图源企业面对多面、多材质、多缺陷种类的检测对象，玻尔智造设备能够在2s内完成运动、成像、识别等系列操作，相比30s标准人工工时，时长缩短至1/15。目前，玻尔智造在某龙头客户电源产品检测领域的市占率居于首位，并将拓展更多材质与结构检测，适应更多检测对象的需求。同时，结合客户的全球化布局，玻尔也将进一步开拓印度、越南市场。未来，玻尔智造计划以消费电子行业为根基，依托在中国台湾既有的资源积累，进一步向半导体领域探索，现已能完成10微米级的陶瓷基板检测。玻尔智造新的研发及组装中心将落地上海、诸暨等。玻尔智造团队研发人员占比超60%，CEO&CTO陈志忠为台湾省台湾大学化学所物理化学博士，有20余年集成视觉技术经验，拥有个人发明专利40+，发表SCI 15+，曾作为核心成员带领某台企上市，并曾任某上市工业视觉企业核心研发负责人。团队创始成员曾任职行业内全球五百强企业，具备开拓视觉检测供应商经历，拥有较强先进制造落地经验。投资方观点本轮领投方浩澜资本主管合伙人王曦表示：消费电子行业的缺陷检测，随着某龙头客户体系全面用外观缺陷检测设备取代过去的人力检测，正面临巨大的市场机会。玻尔智造作为该龙头客户战略供应商之一，在巩固消费电子行业头部位置的同时，更向半导体领域进行开拓和探索。公司积累多种材质的海量图像数据库, 更为公司技术的迭代和建立壁垒打下基础。浩澜资本会坚定持续地运用我们在先进制造和半导体行业的产业资源和资本能力，支持坚定自主创新，扎实商业落地的“硬科技”企业进入健康发展的快车道。诸暨经开区作为智能视觉“万亩千亿”新产业平台，全力支持智能视觉产业链科创企业的创新和发展，通过一系列专项政策让人才留得住、让优质项目发展得好。

近期，深圳市中图仪器股份有限公司（以下简称“中图仪器”）在尺寸精密测量领域再次展现其创新实力，连续发布了一系列新产品，包括Nano Step系列台阶仪、VT-X100共聚焦测量头、SuperView WT3000复合型光学3D表面轮廓仪以及CEM3000系列台式扫描电镜。这一系列新品的推出，不仅丰富了中图仪器的产品线，更为广大用户提供了更加精准、高效的测量解决方案。台阶仪Nano Step系列台阶仪 是一款超精密接触式微观轮廓测量仪器，其主要用于台阶高、膜层厚度、表面粗糙度等微观形貌参数的测量。该新品采用了线性可变差动电容传感器LVDC，具备超微力调节的能力和亚埃级的分辨率；同时，集成了超低噪声信号采集、超精细运动控制、标定算法等核心技术，使得仪器具备超高的测量精度和测量重复性。Nano Step系列台阶仪具备极强的应用场景适应性，其对被测样品的反射率特性、材料种类及硬度等均无特殊要求，能够广泛应用于半导体、太阳能光伏、光学加工、LED、MEMS器件、微纳材料制备等各行业领域内的工业企业与高校院所等科研单位，其对表面微观形貌参数的准确表征，对于相关材料的评定、性能的分析与加工工艺的改善具有重要意义。共聚焦测量头VT-X100共聚焦测量头是一款非接触式精密光学测头，基于光学共轭共焦和精密扫描研制而成，主要由光学共聚焦系统和Z向扫描系统组成，具有体积小、重量轻的特点，能够方便地搭载在各种具备XY水平位移架构的平台上，在产线上对器件表面进行测量，直接获取与表面质量相关的粗糙度、轮廓尺寸等2D/3D参数。复合型光学3D表面轮廓仪SuperView WT3000复合型光学3D表面轮廓仪是一款用于对各种精密器件及材料表面进行亚纳米级测量的检测仪器。它集成了白光干涉仪和共聚焦显微镜两种高精度3D测量仪器的性能特点于一身，能够对器件表面进行非接触式扫描并建立表面3D图像。当测量超光滑和透明的表面形貌时，可使用白光干涉模式获得高精度无失真的图像并进行粗糙度等参数的分析；当测量有尖锐角度的粗糙表面特征时，可使用共聚焦显微镜模式实现大角度的3D形貌图像重构，通过系统软件对器件表面3D图像进行数据处理与分析，并获取反映器件表面质量的2D、3D参数，从而实现器件表面形貌3D测量的光学检测。该新品可广泛应用于半导体制造及封装工艺检测、3C电子玻璃屏及其精密配件、光学加工、微纳材料及制造、汽车零部件、MEMS器件等超精密加工行业及航空航天、国防军工、科研院所等领域中。无论是超光滑还是粗糙、低反射率还是高反射率的物体表面，该新品都能轻松应对，能够精确测量从纳米到微米级别工件的粗糙度、平整度、微观几何轮廓、曲率等关键参数，提供依据ISO/ASME/EUR/GBT四大国内外标准共计300余种2D、3D参数作为评价标准。台式扫描电镜 CEM3000系列台式扫描电镜是一款用于对样品进行微观尺度形貌观测和分析的紧凑型设备，可以进入手套箱、车厢还是潜水器等狭小空间内大显身手。该系列电镜搭载卓越的电子光学系统，拥有优于4nm的空间分辨率，保证了高放大倍数下的清晰成像，能够满足纳米尺度的形貌观测需求。其用户友好性同样出色，无论是通过直观的操作界面还是智能化的自动程序，都能让用户轻松上手，一键获取理想图像，极大简化了操作流程。CEM3000系列涵盖CEM3000A（大样品仓型）和CEM3000B（抗振型）两款强化机型。CEM3000A在不牺牲整机外观尺寸的情况下，极大拓展了样品仓尺寸，支持大尺寸样品或多个常规尺寸样品进行分析。CEM3000B则配备有高性能复合减振系统，不仅显著缩短了抽放气时间，还有效隔离了外界振动干扰，保证了高倍数成像时的图像质量。此外，该系列电镜允许用户根据需求加装各类探头和附件，极大地扩展了其应用领域，使其在材料科学、生命科学、纳米技术、能源等多个领域具备广泛应用潜力。2024年以来，中图仪器在几何量精密测量领域取得了显著进展，先后发布了多款新品，其中包括WD4000系列无图晶圆几何量测系统、Mizar Silver三坐标测量机，致力于为高端制造业提供全尺寸链精密测量仪器及设备。

近日，上海交通大学生物医学工程学院“青年千人计划”获得者叶坚特别研究员和古宏晨教授共同指导博士生林俐等人组成的研究团队在新型表面增强拉曼纳米探针的制备与机理研究方面连续取得突破性进展，研究成果先后发表在材料学领域权威期刊《Nano Letters》(SCI IF = 13.592)和化学领域权威期刊《Chemical Communications》(SCI IF = 6.834)上。荧光探针是一类在紫外-可见-近红外区有特征荧光的分子，它们就像黑夜中的灯塔为科研工作者照亮了从微观到宏观各个层次上丰富多彩的生命现象，例如细胞凋亡。目前荧光探针已被广泛应用于分子检测和生物成像。然而传统的荧光探针存在稳定性差、容易发生荧光漂白、谱峰宽容易重叠、容易受到背景荧光的干扰等缺陷。与之相比，基于表面增强拉曼光谱的纳米探针具有信号强且稳定、谱峰窄、不易漂白、特异性好等优点。因此，越来越多的研究者将目光投向这一领域。拉曼光谱是一种散射光谱，与分子键的振动和转动有关，因此它可以作为分子鉴别的手段。传统的拉曼散射光信号较弱，但如果将分子吸附在纳米材料上，其拉曼光谱信号可以获得高达一百万倍以上的增强，这一现象称为表面增强拉曼效应。制备一个合适的纳米材料是获得高性能表面增强拉曼纳米探针的关键，也是材料领域研究人员的关注点之一。 该团队通过实验和理论上对核壳纳米探针的等离激元耦合效应的研究，发现传统的理论模型已经无法预测具有亚纳米缝隙核壳探针的近场和远场光学属性，需要引入量子效应和电荷转移效应来修正。此外，亚纳米缝隙核壳探针的表面增强拉曼光谱结果也表明在这种窄缝隙中有较强的电荷转移作用。该研究表明亚纳米尺度下材料的光学属性可能与传统理论所预期的完全不同，因此将可能进一步引导产生适用于该尺度的新理论，推动新型的量子等离激元纳米结构和表面增强拉曼纳米探针的发展。这项工作与美国莱斯大学的Peter Nordlander教授、西班牙国家材料物理中心的Javier Aizpurua教授和法国巴黎南大学的Andrei G. Borisov教授进行了合作。相关研究成果以林俐为共同第一作者，叶坚为共同通讯作者近期发表于《Nano Letters》(2015, 15, 6419-6428)。 另外，该团队还进一步制备出具有亚纳米缝隙多层核壳结构的表面增强拉曼纳米探针，通过调节外壳的数量，实现纳米探针拉曼光谱强度的调控 通过替换缝隙中的拉曼分子，实现纳米探针拉曼光谱峰位的调控。这项技术使得表面增强拉曼纳米探针的性能得到大幅度的提高，有望在高灵敏度的多指标分子检测和快速的多组分生物成像领域得到广泛应用。相关研究成果以林俐为第一作者，古宏晨和叶坚为共同通讯作者近期发表于《Chemical Communications》(DOI: 10.1039/C5CC06599B)。 该项研究工作得到了国家青年千人资助计划、国家自然科学基金和上海市自然科学基金的支持。

「纳境科技」成立于2020年，是一家专注于超表面光学器件设计与制造的科技企业。公司以超表面光学与半导体工艺相结合为基础，为光学行业提供轻、薄、高效的新一代光学元件。目前产品主要有超透镜和光谱仪两类，应用于机器人、智能手机、XR、自动驾驶、安防监控等领域。超表面光学能够将微观结构的精密设计与光学性质的精细调控结合在一起，操控光的传播，从而实现各种各样的光学功能。「纳境科技」CEO龚永兴介绍，以超透镜为例，随着消费电子的升级，对于产品的重量、厚度、平整度、效率、温漂等方面都提出更高的要求。超透镜就是基于超表面技术，利用微纳工艺和介质材料研发而成的透镜。它颠覆了传统光学器件中繁琐的透镜组，以微米级的厚度实现了原来几毫米甚至厘米级的透镜功能，并且集多个光学元件功能于一身，大幅减小成像系统的体积、重量，使结构简化、性能优化。“在光谱仪方面，行业最大的痛点就是形态大，产品贵，一台好的光谱仪要数万到数十万不等”，而「纳境科技」利用超表面阵列对光的调制作用研制了新形态的微型光谱仪。相较于传统光谱仪，超表面光谱仪具有体积极小、成本极低、台间差小等优势，可广泛应用于手机、环保、机器人传感等领域。微型光谱仪在智能手机上的应用，意味着消费者在日常生活中凭借手机可以实现简单的测量和检测，比如检验食品和药物的成分是否安全，检测皮肤状况，判断食物的成分组成以及环境污染等等。此外，「纳境科技」为大量客户提供设计方案，积累了大量的微结构设计数据，用于支持光学器件设计，现已具备大视场衍射器件设计技术、近红外消色差设计技术以及多波段成像光谱方案设计技术。「纳境科技」团队现有40余人，研发人员占比75%。核心创始团队来自浙江大学、麻省理工学院等科研院所，平均拥有10年以上微纳光子器件和光学芯片的设计、制备经验。创始人林宏焘是麻省理工学院博士后，主攻产品战略、设计与工艺集成。首席科学家马耀光在北大、加州大学、科罗拉多大学从事博士后研究。CEO龚永兴曾任上市公司副总经理，拥有丰富的运营管理和战略设计经验。目前，「纳境科技」超透镜产品主要包括成像、DOE、光束整形等产品，目标应用于机器人、手机、XR等领域。公司透露称，其超透镜相关产品已经拿到订单并处于样品测试阶段，预计二季度可以实现量产；微型光谱仪产品预计在明年可以实现量产。龚永兴表示，当前「纳境科技」有多款应用于不同场景的产品处于在研状态，未来超透镜所在波段也会从现在的近红外向可见光拓展。公司现已启动新一轮融资，资金计划用于产品研发与产能建设。

工件表面油脂污染度控制检测方案|析塔金属油污清洁度检测仪-翁开尔"安全控制油脂污染情况"清洁度参考指南是针对零部件清洗工艺或设备系统的研发人员、操作人员、生产链负责人以及测量人员。该指南制定目的是促进通过高效监控来保证工艺质量。德国FiT工业协会 （Fachverband industrielle Teilereinigung e.V.）已经认识到，相关行业需要针对油脂污染问题提出切实可行的质量保证及监控建议。基于现有技术，FiT整理了2015年到2018年历年来多个工艺实例、专家及用户经验，并制定了 "安全控制油脂污染情况"的相关参考指南。当今许多工业领域中，尽管厂家使用了最先进的生产技术，采用多道清洗工艺对零部件进行前处理，都不能完全解决零部件表面残留污染物对后续工艺造成影响，如喷涂、粘接、焊接等后续工艺的附着力不够、起泡、虚焊等问题。因此，零部件表面清洁度是产品及工艺质量的关键指标。生产厂家应借助高效精准的清洁度检测技术来测量零部件的清洗工艺和清洗后的污染物残留情况，从而进行有针对性的清洗过程，使零部件具有足够的清洁度来进行后续生产工艺（如焊接、连接、喷涂、粘接等）和检验成品质量。过去，厂家主要只检测颗粒物清洁度，而现在，他们越来越重视油污、油脂、成品油等有机污染物对产品质量的影响作用。膜状污染物往往是无法避免膜状污染物通常是指油污、油脂、防腐剂、涂料、冷却润滑油、切削油、粘接剂和其他生产助剂残留物、手汗和手指纹等。简单来说，膜状污染物可以理解为在零部件表面上呈现为一层薄薄的、非颗粒状的污染物质。油脂、成品油类和类似有机物的合格值制定众所周知，油脂、成品油类和类似有机物的污染物残留会影响后续工艺质量，如造成涂层附着力不良、起泡、虚焊、粘接不牢固等问题。故此，目前大部分相关行业规定了零部件需要达到合格的表面清洁度。当然，零部件表面没有污染物是最好的，但这只是一个理想状态。这种想法使所有生产厂家都认为，零部件表面油脂等污染残留物会影响后续工艺。虽然在生产过程中可以使用不含硅油的生产助剂，但多数工艺还是需要使用含有油脂的生产助剂。在原材料加工工艺中，冷却润滑剂、切削油等必要生产助剂必然含有天然或合成的油脂。因此，在实际生产中必须确定零部件表面清洁度合格值，使零部件拥有足够的清洁度来保证后续工艺质量。如今越来越多的制造工艺和终端应用重视零部件表面油脂、成品油、指纹等污染物质的残留情况，因此零部件制造商和清洗设备老板需要找到合适而高效的表面清洁度检测设备。为了满足不断增长的清洁度检测需求，FiT的《零部件清洗质量保证工艺控制指南》和《清洗工艺规划检查表》可以提供初步操作指导。而参考指南 "安全控制油脂污染情况"全面论述了这个问题。参考指南相关介绍该指南的前言部分给出了相关定义和术语，用于规范语言；随后解释了膜状污染物的出现、来源及其特性和影响。基于某些具体工艺、终端应用和行业，对检测膜状污染物在生产过程中的重要性日益重要进行了说明；在最后部分指出了本指南的适用范围。该指南能协助生产厂家内部研发、建立标准和优化生产和清洗工艺，保证整体工艺质量和最终产品质量重现性。同时也重点总结了零部件的清洗工艺、清洗前的初始状态以及目前适用的清洗化学和清洗工艺的解决方案。只有通过合适的清洁度检测、分析控制技术，才能从根本上获取到经过清洗工艺零部件的表面清洁度或污染程度。为此，它提出了一些最常见的适用检测方法，并特别强调了与应用有关的适用性和局限性。在最后，该文件概述了目前工艺监测的解决方案。实例部分本指南的实例部分将基础知识与零件清洗的典型应用关联起来，并提供解决方案，也给出了实际操作建议，便于厂家系统性设计出符合产品质量标准的清洗工艺，并能正确快速调整工艺参数。此外，该指南还指出了监测清洗工艺活性物质、污染物质以及检测整个生产链的零部件真实情况。除了需要确定油污、成品油等污染物来源和检测零部件表面清洁度，该指南还提出了零部件表面清洁度合格值的确定方法。根据某个典型应用，它介绍了实际使用过程中使用到的测量和分析控制技术，并说明了各种方法的优点和局限性。此外，它还提出了保证零部件表面清洁度合格的最佳处理工艺，便于厂家以合适的清洗工艺来设计和分析零部件。结合上述建议，生产厂家能借助高效表面清洁度检测仪器来快速监控并改善零部件的上下游清洗工艺。金属零部件表面清洁度最佳检测方案德国析塔表面清洁度仪能可靠精准量化零部件表面清洁度，是目前领先的污染物量化检测技术。该仪器采用共焦法原理，通过光源发射出最佳波长的紫外光探测金属表面的污染物，内置的传感器探测荧光强度，荧光强度的大小取决于零部件表面有机物残留情况。借助完整紫外光源与传感器的共同作用，析塔表面清洁度仪能快速准确量化基材表面的污染物含量。该仪器为客户提供便携式和在线式机型，全面满足工厂车间或实验室的快速监测清洁度的工艺要求，以评价清洁工艺质量，最大程度上避免人为主观判断带来的测量误差，显著增加工艺可靠性。可见，德国析塔表面清洁度仪能协助生产厂家直接判断零部件表面清洁度是否达到合格要求，稳定零部件加工过程中的清洗质量、实现量化控制！ 翁开尔是德国析塔SITA清洁度仪中国独家代理商，欢迎致电咨询。

普洛帝荧光表面清洁度检测仪，其诞生之日起，便以其出类拔萃的检测性能与稳健的运行表现，在清洁度检测领域独树- -帜，赢得了广大用户的青睐。然而，时代的车轮滚滚向前，市场的需求日新月异，科技的进步更是日新月异。为了紧跟时代的步伐，满足市场的日益增长需求，普洛帝公司决定对其明星产品一-荧光表面清洁度检测仪进行升级更新。此次升级更新,可谓是普洛帝荧光表面清洁度检测仪的蜕变重生。在硬件方面，普洛帝摒弃了传统的荧光传感器，采用了更为先进的型号，搭配高速数据处理芯片，使得检测精度和速度都得到了质的飞跃。同时，新一代仪器还加强了结.构的优化，增强了仪器的稳定性和耐用性,确保在恶劣的工作环境下也能稳定运行。在软件方面，普洛帝同样不遗余力地进行创新。升级后的仪器配备了全新的智能分析系统和用户界面，使得仪器能够自动识别和分析不同类型的表面污染物，为用户提供更加直观和便捷的操作体验。无论是初学者还是资深用户，都能轻松驾驭这台高效、智能的清洁度检测仪器。值得一提的是 ，普洛帝荧光表面清洁度检测仪的升级更新还体现在其应用领域的拓展上。新一代仪器不仅适用于传统的工业制造领域，还可广泛应用于医疗卫生、环境监测、食品安全等多个领域。其精准的检测能力和高效的数据处理能力，为这些领域提供了更为可靠和高效的清洁度检测解决方案，为人们的生活质量保驾护航。总之，普洛帝荧光表面清洁度检测仪的升级更新是一次颠覆性的技术革新。 它不仅为用户提供了更加优质、高效、便捷的清洁度检测服务，还展现了普洛帝公司不断创新、追求卓越的企业精神。我们有理由相信，随着这一升级更新的推出，普洛帝荧光表面清洁度检测仪将在未来的市场竞争中继续保持领先地位，为用户创造更多的价值，书写更加辉煌的篇章。

进入赤霄科技，墙上几个大字格外吸引眼球，&ldquo 专注一件事 表面缺陷机器视觉智能检测系统设备&rdquo 。这家专注于表面缺陷检测系统研发的高科技公司在经历近2年的投入研发后，终于获得回报，公司研发的产品由于性价比高，受到市场推崇，王暾终于舒了口气。2011年，王暾放弃留美读博的机会，毅然决然回国创业，这样的决定曾遭受了不少亲朋好友的反对。 　　&ldquo 当时根本没有人理解我。&rdquo 王暾回忆。在老师眼里，王暾留美读博再适合不过，由于他放弃这样值得珍惜的机会，以至于恩师&ldquo 反目&rdquo ，&ldquo 你放弃读博的话，就不用回国见我了。&rdquo 每每回想起这样的场景，除了无奈之外，王暾想得更多的是怎么样把项目做好。 　　2009年，针对众多企业的技术需求，王暾建立了一个技术交易平台。&ldquo 我建立这个技术平台的另外一个重要目的，就是想让所有学技术的人员能在这个技术平台发挥自己最大的才能。&rdquo 王暾介绍。 　　技术平台的建设难度远超过王暾的想象，资金来源成了平台建设难以逾越的鸿沟。经历了1年多的摸索后，王暾决定先放弃技术平台的建设转向技术开发。 　　2012年，杭州赤霄科技有限公司正式成立。经历了近两年的研发，无纺布表面缺陷检测系统等3款产品相继面世。2014年上半年，赤霄科技系统设备销售额达到300万，一举扭转只投入，无产出的局面，公司逆转亏损开始盈利。2014年一整年，赤霄科技的年产值预计将达到500余万。 　　据赤霄科技的王经理介绍，表面缺陷检测系统的研发在国内还处于起步阶段，专注于这一领域的公司也是屈指可数，能在这一行业立足，靠的是技术。 　　另一方面，赤霄科技在产品的价格上也占足了优势。王暾介绍，德国的同类产品，售价高达80万，而赤霄的同款产品售价20万，更容易被国内的中小企业接受。 　　由于产品市场效益良好，赤霄科技成了一些风投公司的香馍馍，&ldquo 未来两年，公司会进行融资，并扩大生产。当然，把公司发展成上市公司是我的目标。&rdquo 王暾笑着说。

p 　　消息称，近日Cognex已同意出售其表面检测系统部门给Ametek，交易金额约1.6亿美元现金。Cognex是在确定表面检测系统业务不符合公司长期目标和商业模式之后做出此决定的。 /p p 　　在2014年，Cognex表面检测系统业务部门销售额为6000万美元，占Cognex总收入的12%。 /p p style=" text-align: right " 编译：刘丰秋 /p

a) SERS-CIP检测策略示意图；b)含SERS标记物的SERS-CIP玻璃毛细管照片，识别区域用红色圆圈表示；c)在SERS-CIP上实现手性氨基酸识别检测原理 课题组供图近日，中国科学院烟台海岸带研究所研究员陈令新团队在手性印迹表面增强拉曼散射（SERS）检测技术领域取得重要进展，研究成果“基于手性分子印迹的表面增强拉曼散射检测策略用于绝对对映体区分”发表在最新一期的《自然—通讯》。手性是自然界中普遍存在的现象。手性分子是与其镜像不能重合的分子，对映异构体间很多理化性质相同，但生理活性往往有很大的差别，因而，对单个对映体的选择性识别与检测在生命科学、环境监测和食品安全等领域至关重要。然而，单个对映体的识别存在很多挑战。首先，理想的手性区分策略需要外消旋体中的绝对对映体识别方法和高灵敏度的传感器件，并且保证对多种手性分子广泛适用，如何抑制对映体在手性区分传感器上的非特异性结合是关键。其次，对映体间具有相同的分子大小和官能团，仅结构呈现镜像对称，因此，不能根据一般传感器上的主-客体相互作用结果一概而论。此外，大多数手性识别策略高度依赖手性分子的细微结构特征，无法适用于复杂多样的手性化合物。海岸带是关乎人类社会发展的地球关键带。人类活动通过多种途径影响海岸带生态，使其被开发利用的同时，也造成了生态脆弱、灾害较多等问题，发展海洋生态固碳、保护生态环境是海岸带可持续发展的关键之一。氨基酸是海洋有机碳和有机氮的重要组成部分，氨基酸的手性转化是海洋微生物固碳的重要过程，了解手性氨基酸的结构和功能对于海洋固碳机制研究非常重要。然而，海岸带区域环境中的手性氨基酸含量很低、赋存介质复杂，因此亟需发展能够进行分离富集、降低和消除基质干扰的高灵敏手性分子检测技术。基于上述挑战，陈令新团队创新性发展了基于手性分子印迹的表面增强拉曼散射（SERS-CIP）检测策略，成功实现了对海水中精氨酸、组氨酸、天冬氨酸等8种氨基酸手性对映体的高选择性和高灵敏分析检测。手性分子印迹聚合物（CIP）具有在形状、大小和官能团三方面与目标氨基酸分子互补的空腔，能够高特异性结合目标手性分子，在手性氨基酸识别方面表现出了独特的优势。由于聚合物框架和手性分子的官能团之间的相互作用，不可避免的非特异性结合参与手性识别问题一直是挑战。研究发现，可以通过发展先进的CIP识别机制并通过抑制非特异性结合提高CIP对映体识别特异性。在利用SERS对CIP非特异性结合来源进行详细研究后，团队开发了一种检测识别机制来探索CIP的空间状态，并借此区分特异性结合和非特异性结合的氨基酸对映体分子。通过对映选择性测试、外消旋混合物分析以及在复杂实际样品中的手性识别表明，这种机制能够满足理想的手性识别策略的要求，并具有良好的实用性。该研究成果得到了国家自然科学基金和中科院国际博士后项目等项目的支持。文章的第一作者为助理研究员Maryam Arabi，文章通讯作者为研究员王运庆和陈令新。

仪器信息网讯 第八届&ldquo 科学仪器优秀新产品&rdquo 评选活动于2013年3月份开始筹备，截止到2014年2月28日，共有247家国内外仪器厂商申报了561台2013年度上市的仪器新品。经仪器信息网编辑初审、2013中国科学仪器发展年会新品组委会初评，在所有申报的仪器中约有三分之一进入了入围名单。 　　本届新品评审专业委员会邀请了超过60位业内资深专家按照严格的评审程序，对入围的新品进行网上评议。最终获奖的仪器将在&ldquo 2014年中国科学仪器发展年会&rdquo 上揭晓并颁发证书，评审结果将在多家专业媒体上公布。 　　本届申报的新品中共有22台2013年度上市的物性测试仪器和5台2013年度上市的光学及表面分析类仪器新品入围&ldquo 科学仪器优秀新产品&rdquo ，入围名单如下(排名不分先后)： 仪器名称 型号 创新点 上市时间 公司名称 表界面物性测试 全自动六站动态法快速比表面测试仪 BELSORP-MR6 查看 2013年4月 大昌华嘉商业（中国）有限公司 多站扩展式全自动快速比表面与孔隙度分析仪 ASAP 2460查看 2013年5月 麦克默瑞提克(上海）仪器有限公司 高性能多通道全自动比表面与孔隙分析仪 TriStar® II Plus 查看 2013年5月 麦克默瑞提克(上海）仪器有限公司 高温纳米压痕仪 HT&mdash UNHT 查看 2013年7月 瑞士CSM仪器股份有限公司北京代表处 热分析仪器 TMA4000 热机械分析仪 TMA4000 查看 2013年11月 珀金埃尔默仪器（上海）有限公司（PerkinElmer） 差示扫描量热仪 DSC 214 Polyma DSC 214 Polyma 查看 2013年7月 德国耐驰热分析 试验机 金属摆锤冲击试验机 飞天 查看 2013年5月 深圳三思纵横科技股份有限公司 PLW-1000型电液伺服锚具疲劳试验机 PLW-1000 查看 2013年5月 上海百若试验仪器有限公司 振动试验台 LD-L 查看 2013年1月 北京鸿达天矩试验设备有限公司 AutoX 750 全自动接触式引伸计 750 查看 2013年2月 英斯特朗（上海）试验设备贸易有限公司（Instron） 粒度/颗粒/粉末分析仪器BT-9300ST激光粒度仪 BT-9300ST 查看 2013年1月 丹东百特仪器有限公司 LA 960激光粒度仪 LA-960 查看 2013年9月 HORIBA,LTD株式会社堀场制作所 多角度粒度分析仪 EliteSizer 查看 2013年7月 美国布鲁克海文仪器公司 全自动&Chi 光沉降粒度分析仪 SediGraph Ⅲ Plus SediGraph Ⅲ Plus 查看 2013年3月 麦克默瑞提克(上海）仪器有限公司 Viscosizer 200测量系统 Viscosizer 200 查看 2013年7月 英国马尔文仪器有限公司 在线粒度分析仪 APAS 查看 2013年1月 博盛技术(中国)有限公司流变仪/粘度计 MCR702 TwinDrive流变仪 MCR702 查看 2013年6月 奥地利安东帕(中国)有限公司 EMS粘度计 EMS-1000 查看 2013年9月 可睦电子（上海）商贸有限公司-日本京都电子（KEM） 无损检测/无损探伤仪器 数字化35um微焦斑X射线系统 WSM-35um 查看 2013年1月咸阳威思曼高压电源有限公司 其它物性测试仪器 ASCA-6400多样品一体型密度折光仪 ASCA-6400 查看 2013年3月 可睦电子（上海）商贸有限公司-日本京都电子（KEM） 新一代数字式密度计 DDM2911-S3-Plus 查看 2013年2月 大昌华嘉商业（中国）有限公司 VH3100 自动化维氏/努氏硬度计 VH3100 查看2013年5月 美国标乐 光学 纳米检测显微镜 LEXT OLS4500 OLS4500 查看 2013年6月 奥林巴斯（中国）有限公司 工业激光共焦显微镜 LEXT OLS4100 OLS4100 查看 2013年6月 奥林巴斯（中国）有限公司 新一代光谱成像椭偏仪 Nanofilm_EP4 查看 2013年6月 欧库睿因科学仪器（上海）有限公司 SOC710GX机载可见/近红外高光谱成像光谱仪 SOC710GX 查看 2013年3月 北京安洲科技有限公司 精密阻尼隔振光学平台 OTR 查看 2013年6月 北京卓立汉光仪器有限公司 　　本次新品申报得到广大仪器厂商的积极响应，申报仪器数量与2012年度上市新品基本持平。需要特别指出的是，有些厂商虽然在网上进行了申报，但在规定时间内没有能够提供详细、具体的仪器创新点说明，有说服力的证明材料以及详细的仪器样本，因此这次没有列入入围名单。另外，由于本次参与申报的厂家较多，产品涉及门类也较多，对组织认定工作提出了很高的要求，因此不排除有些专业性很强的仪器未被纳入评审范围。 　　该入围名单将在仪器信息网进行为期10天的公示。所有入围新品的详细资料均可在新品栏目进行查阅，如果您发现入围仪器填写的资料与实际情况不符，或非2013年上市的仪器新品，请您于2014年3月27日前向&ldquo 年会新品评审组&rdquo 举报和反映情况，一经核实，新品评审组将取消其入围资格。 　　传真：010-82051730 　　Email：xinpin@instrument.com.cn　　查看更多科学仪器优秀新品

第七届“科学仪器优秀新产品”评选活动于2012年3月份开始筹备，截止到2013年2月10日，共有281家国内外仪器厂商申报了594台2012年度上市的仪器新品。经仪器信息网编辑初审、2013中国科学仪器发展年会新品组委会初评，在所有申报的仪器中约有三分之一进入了入围名单。 　　本届新品评审专业委员会将邀请超过60位业内资深专家按照严格的评审程序，对入围的新品进行网上评议。最终获奖的仪器将在“2013中国科学仪器发展年会”上颁发证书，并在多家专业媒体上公布结果。 　　共有16台2012年度上市的光学及表面分析类仪器进入了入围名单，入围名单如下(排名不分先后)： 仪器名称 型号 创新点 上市时间 公司名称 双光子荧光显微镜 TriM Scope 查看 2012年2月 QUANTUM量子科学仪器贸易（北京）有限公司 光学数码显微镜-划时代光学显微仪器新产品 DSX500i 查看 2012年1月 奥林巴斯（中国）有限公司 工业显微镜 LV150N/LV150NL/LV150NA LV150N/LV150NL/LV150NA 查看 2012年10月 尼康仪器（上海）有限公司 MCP 500/MCP500-325MW 旋光仪 MCP 500/MCP500-325MW 查看 2012年10月 奥地利安东帕(中国)有限公司 美国鲁道夫公司折光仪J47 J47 查看 2012年3月 大昌华嘉商业（中国）有限公司 Illumia® lite光测量系统 Illumia® lite 查看 2012年8月 上海蓝菲光学仪器有限公司 FEI旗下 Phenom飞纳台式扫描电子显微镜 能谱版 Phenom proX 查看 2012年3月 复纳科学仪器（上海）有限公司 LVEM5 台式透射电子显微镜 LVEM5 查看 2012年4月 QUANTUM量子科学仪器贸易（北京）有限公司 SU3500扫描电子显微镜 SU3500 查看 2012年11月 日立高新技术公司 台式扫描电镜 JCM 6000 查看 2012年9月 怡星有限公司STARJOY LIMITED光学镊子 Tweez200si 查看 2012年6月 QUANTUM量子科学仪器贸易（北京）有限公司 高光谱成像仪 Verde 查看 2012年9月 法国HORIBA JobinYvon S.A.S(HORIBA Scientific) GaiaSorter “盖亚”高光谱分选仪 GaiaSorter 查看 2012年4月 北京卓立汉光仪器有限公司 GaiaField 地面目标大范围扫描高光谱成像仪 GaiaField 查看 2012年6月 北京卓立汉光仪器有限公司 图森500万彩色CCD制冷显微相机 TCH-5.0ICE 查看 2012年12月 福州鑫图光电有限公司 　　本次新品申报得到广大仪器厂商的积极响应，申报仪器数量较去年大幅增加。需要特别指出的是，有些厂商虽然在网上进行了申报，但在规定时间内没有能够提供详细、具体的仪器创新点，有说服力的证明材料以及详细的仪器样本，因此这次没有列入入围名单。另外，由于本次参与申报的厂家较多，产品涉及门类也较多，对组织认定工作提出了很高的要求，因此不排除有些专业性很强的仪器没有被纳入进来。 　　该入围名单将在仪器信息网进行为期10天的公示。所有入围新品的详细资料都可以在新品栏目进行查阅，如果您发现入围仪器填写的资料与实际情况并不相符，或并非2012年上市的仪器新品，请您于2013年3月25日前向“年会新品评审组”举报和反映情况，一经核实，新品评审组将取消其入围资格。 　　传真：010-82051730 　　Email：xinpin@instrument.com.cn 　　点击查看所有仪器新品

根据国家标准化管理委员会关于“全国标准化专业技术委员会管理办法”规定和中华人民共和国工业和信息化部2010年第一批行业标准化制修订工作计划任务，进一步做好全国试标委无损检测仪器标准化分技术委员会标准化工作和标准体系建设，于2010年8月24日-25日在南京召开无损检测仪器表面工作组成立和标准起草工作会议。 　　参加会议的专家和代表有辽宁仪表研究所有限责任公司、南京东电检测装备有限责任公司、南京理工大学光电技术研究所、江苏省计量科学研究院、中国南车集团南京浦镇车辆厂、中国北车集团沈阳机车车辆有限责任公司、北京航空材料研究院、国家轴承质量监督检验中心、射阳盛捷达探伤设备制造有限公司、深圳市华测检测技术股份有限公司、铁道部科学研究院金化所、中国南车集团北京二七车辆厂、戚墅堰机车车辆工艺研究所、长春机械科学研究院有限公司等单位。参加本次会议的专家和代表应到18人，实到16人。 　　本次会议由南京东电检测装备有限责任公司承办。 　　会议由全国试标委无损检测仪器分技术委员会秘书长李洪国主持。 　　南京东电检测装备有限责任公司总经理曾奇夫致欢迎词。 　　一、会议内容： 　　(一)成立全国试标委无损检测仪器标准化分技术委员会表面仪器专业工作组暨一届一次会议。 　　1、无损检测仪器标委会秘书长李洪国系统地回顾、总结了近期所做的工作，并对目前标准化的重点工作及下一步工作安排做了情况介绍。强调要跟踪国际国外标准，并积极参与国际标准制定。 　　2、全国试标委无损检测仪器标准化分技术委员会李洪国秘书长宣读了关于成立表面仪器专业工作组批复文件。全国试验机标准化技术委员会无损检测仪器分技术委员会第一届表面仪器专业工作组由17名委员组成。曾德文为组长，李洪国为副组长。工作组承担单位为南京东电检测装备有限责任公司。并宣布了工作组 17名成员名单，颁发了试标委无损检测仪器分技术委员会表面仪器专业工作组成员证书。表面仪器专业工作组任期五年。 　　全国试验机标准化技术委员会无损检测仪器分技术委员会表面仪器专业工作组主要负责：表面检测仪器领域的标准制修订工作。如磁粉探伤仪器、渗透探伤设备、电磁轭探伤设备及功能设备附件等。 　　3、南京东电检测装备有限责任公司总经理曾奇夫代表表面仪器专业工作组 　　讲话，并宣读本届工作计划和行业标准计划项目。 　　4、宣读全国试验机标准化技术委员会无损检测仪器分技术委员会章程 　　5、落实2010年行业标准化任务。 　　(二)《无损检测仪器电磁轭探伤仪技术条件》标准草案审查工作 　　由长春机械科学研究院有限公司高级工程师刘智力介绍了《无损检测仪器 电磁轭探伤仪技术条件》项目来源和标准起草过程等情况，与会专家和代表对JB/T7411-××××《无损检测仪器 电磁轭探伤仪 技术条件》标准草案按章条段进行深入细致讨论，并提出修改意见和建议。会议建议起草单位会后根据修改意见进行整理尽快形成征求意见稿广泛征求意见。 　　全体委员和代表经过两天紧张有序的研讨，取得一致意见，达到预期目的圆满结束。

目前持久性有机污染物(POPs)污染已遍及全球，严重威胁着人类生命健康和生态环境安全，成为倍受关注的全球性环境问题之一，如何高效准确的分析检测POPs并及时作出预警日渐被提上日程。 吉林大学阮伟东 报告题目：直接与间接SERS方法在环境污染物检测方面的作用 　　传统的持久性有机污染物(POPs)检测方法包括高效液相色谱法(HPLC)、高分辨质谱法(MS)以及HPLC/MS，其权威性、准确度不容置疑，但其存在的缺点也不容忽视。阮伟东介绍说，首先，这些方法一般都需要复杂的前处理和富集浓缩过程，检测周期长，不利于快速检测 其次，高效液相色谱法对类似同系物和异构体的检测灵敏度不足 再者，因对操作人员要求比较高，基层实验室比较难满足全组分检测，这些缺点给上述方法的普遍应用带来了困难。因此，迫切需要发展一类兼具高灵敏度、高选择性，且耗时短、操作简便的检测方法。 　　而表面增强拉曼光谱(SERS)不仅能给出检测物详细的结构信息，同时检测限可达到单分子水平，拥有高灵敏度、高选择性、快速、原位、实时检测以及无损分析等优点，因此最受全球研究人员的关注。 　　然而，尽管SERS具有一系列优势，但若想利用SERS方法检测目标分子还面临着一些困难，如待测分子与基底的亲和性，基底的稳定性与重现性，信号伴随着干扰，如噪声、基线、背景等，&ldquo 但这些困难可以通过研究方法客服。&rdquo 阮伟东补充说：&ldquo SERS方法分为直接检测和间接检测两种，直接检测即在已有的SERS吸附效果很好的基底上直接吸附被测分子，无需其他任何处理 间接方法则是借助物理或者化学的吸附作用使目标分子靠近SERS基底表面，包括环糊精吸附法和衍生物法(偶氮化)两种。 　　经过实验对比，结果发现，在树枝状纳米银的基底上对氯代苯酚进行SERS检测，检测限仅为10-4 mol/L，光谱质量差。利用环糊精吸附法对单一组分的多环芳烃进行SERS定量检测，检测限能够提升2-4个数量级，甚至能对四种多环芳烃及混合物定性鉴别 环糊精吸附法对3种氯代苯酚的检测限能达到10-8mol/L，但信噪比不好。衍生化法&mdash &mdash 重氮化反应是典型的离子化反应，能够保证检测收率，且能简化数据处理难度，反应速度较快 其对氯代苯酚的检测限能达到10-9 mol/L，信噪比非常好，因偶氮化法还有巨大的优化空间，偶氮化合物有很强的电子吸收，很适合做共振增强拉曼光谱，还能额外提升2-3个数量级。 　　总的说来，间接SERS方法大大提升了目标检测物对基底的亲和性，使SERS本身的优势能够体现出来，相信在多环芳烃的检测领域会有更好的前景。

仪器信息网讯 第九届&ldquo 科学仪器优秀新产品&rdquo 评选活动于2014年3月份开始筹备，截止到2015年2月28日，共有253家国内外仪器厂商申报了587台2014年度上市的仪器新品。经仪器信息网编辑初审、2014中国科学仪器发展年会新品组委会初评，现已确定本届&ldquo 科学仪器优秀新产品&rdquo 的入围名单。所有申报的仪器中约有三分之一入围。 　　本届新品评审专业委员会邀请了超过60位业内资深专家按照严格的评审程序，对入围的新品进行网上评议。最终获奖的仪器将在&ldquo 2015年中国科学仪器发展年会&rdquo 上揭晓并颁发证书，评审结果将在多家专业媒体上公布。 　　本届申报的新品中共有71台物性测试仪器和92台光学及表面分析仪器通过新品组初审，其中25台物性测试仪器和8台光学及表面分析仪器入围了2014年&ldquo 科学仪器优秀新产品&rdquo ，入围名单如下(排名不分先后)： 物性测试仪器 序号 仪器名称 型号 创新点 上市时间 公司名称 1 DZDR-S 瞬态平面热源法导热仪 DZDR-S 查看 2014年3月 南京大展机电技术研究所 2 激光干涉法热膨胀测试系统 CTE 201 查看 2014年9月 上海依阳实业有限公司 3 马尔文MicroCal VP-Capillary DSC 微量热差示扫描量热仪 MicroCal VP-Capillary DSC 微量热差示扫描量热仪 查看 2014年6月 英国马尔文仪器有限公司 4 电池等温量热仪 IBC 284 IBC 284 查看 2014年7月 德国耐驰热分析 5 RST系列触屏流变仪 RST系列 查看 2014年6月 美国Brookfield公司 6 MCR702 TwinDrive流变仪 MCR702 查看 2014年6月 奥地利安东帕(中国)有限公司 7 马尔文m-VROCi 微流体流变仪 m-VROCi 查看 2014年4月 英国马尔文仪器有限公司 8 麦奇克PartAn 3D颗粒图像分析仪 PartAn 3D 查看 2014年9月 大昌华嘉商业（中国）有限公司 9 全自动干/湿法粒度粒形分析仪 OCCHIO 500nano XY 查看 2014年3月 美国康塔仪器公司 10 马尔文Archimedes阿基米德颗粒计量分析系统 Archimedes 查看 2014年8月 英国马尔文仪器有限公司 11 LS-POP(9)激光粒度仪 LS-POP(9) 查看 2014年7月珠海欧美克仪器有限公司 12 NanoLab 3D激光粒度仪 NanoLab 3D 查看 2014年12月 北京赛普瑞生科技开发有限责任公司 13 动态颗粒图像分析仪 ANALYSETTE 28 ImageSizer 查看 2014年10月 北京飞驰科学仪器有限公司 14 德国新帕泰克NANOPHOX/R纳米粒度仪 NANOPHOX/R 查看 2014年12月 德国新帕泰克有限公司苏州代表处 15 磁悬浮天平高压吸附分析仪 XEMIS 查看 2014年2月 北京英格海德分析技术有限公司 16 精微高博JW-BK200C研究级双站微孔分析仪 JW-BK200C 查看 2014年1月 北京精微高博科学技术有限公司 17 超高速全自动比表面积分析仪 Kubo1108 查看 2014年6月 北京彼奥德电子技术有限公司 18 美国康塔仪器公司Vstar蒸汽吸附仪 Vstar 查看 2014年5月 美国康塔仪器公司 19 TriboLab机械与性能摩擦测试 TriboLab查看 2014年11月 布鲁克纳米表面仪器部(Bruker Nano Surfaces) 20 高性能全自动压汞仪 AutoPore V 查看2014年5月 麦克默瑞提克(上海）仪器有限公司 21 创新型全自动多站气体吸附仪 3500 查看 2014年6月 麦克默瑞提克(上海）仪器有限公司 22 万能试验机 天源A1KN万能试验机 TY8000-A1KN 查看 2014年4月 江苏天源试验设备有限公司 23 百若仪器螺栓防松检测试验机 FPL-400 查看 2014年3月 上海百若试验仪器有限公司 24 D系列电子万能试验机 D系列 查看 2014年5月 长春机械科学研究院有限公司 25 威尔逊 Wilson VH1150 VH1150 查看 2014年6月 美国标乐 光学及表面分析仪器 序号 仪器名称 型号 创新点 上市时间 公司名称 1 上海仪电科仪SGW 5自动旋光仪 SGW-5 查看 2014年1月 上海仪电科学仪器股份有限公司（原上海精密科学仪器有限公司） 2 上海仪迈IP-digi300/2数字旋光仪 IP-digi300/2 查看 2014年7月 上海仪迈仪器科技有限公司 3 新一代激光成像椭偏仪 Nanofilm_EP4SWE 查看 2014年6月 欧库睿因科学仪器（上海）有限公司 4 安东帕高精度数字式旋光仪 MCP500 查看 2014年9月 奥地利安东帕(中国)有限公司 5 LuphoScan高速非接触式3D非球面光学面形测量系统 LuphoScan120/260/420查看 2014年7月 泰勒-霍普森有限公司 6 日立高新热场式场发射扫描电镜SU5000 SU5000 查看 2014年8月 日立高新技术公司 7 SEM专用颗粒物分析系统 &mdash AZtecFeature AZtecFeature 查看 2014年12月 牛津仪器（上海）有限公司 8 拉曼-扫描电镜联用系统 RISE RISE 查看 2014年4月 泰思肯贸易（上海）有限公司 　　本次新品申报得到广大仪器厂商的积极响应，申报仪器数量与2013年度上市新品基本一致。需要特别指出的是，有些厂商虽然在网上进行了申报，但在规定时间内没有能够提供详细、具体的仪器创新点说明，有说服力的证明材料以及详细的仪器样本，因此这次没有列入入围名单。另外，非独家代理的代理商提供的优秀国外新品也不能入选。由于本次参与申报的厂家较多，产品涉及门类也较多，对组织认定工作提出了很高的要求，因此不排除有些专业性很强的仪器未被纳入评审范围。 　　该入围名单将在仪器信息网进行为期10天的公示。所有入围新品的详细资料均可在新品栏目进行查阅，如果您发现入围仪器填写的资料与实际情况不符，或非2014年上市的仪器新品，请您于2015年3月26日前向&ldquo 年会新品评审组&rdquo 举报和反映情况，一经核实，新品评审组将取消其入围资格。 　　2014科学仪器优秀新品组联系方式： 　　咨询电话：010-51654077-8032 刘先生 　　传真：010-82051730

仪器分析是化学学科的一个重要分支，它是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法。利用较特殊的仪器，对物质进行定性分析，定量分析，形态分析。 仪器分析方法所包括的分析方法很多，有数十种之多。每一种分析方法所依据的原理不同，所测量的物理量不同，操作过程及应用情况也不同。油品分析仪器作为仪器仪表行业的一小部分,也作出了自己的贡献,石油产品的广泛应用让油品分析仪器在各个行业也活泛起来,得利特(北京)科技有限公司为了在油品分析仪器行业站住脚,必须不断升级和研发新产品,才能满足客户的使用需求。北京得利特为客户解忧，我们工程师新研发了一款自动表/界面张力测定仪，下面跟随得利特小编来了解一下吧！A1200自动界面张力测定仪适用GB/T6541标准，分子间的作用力形成液体的界面张力或表面张力，张力值的大小能够反映液体的物理化学性质及其物质构成，是相关行业考察产品质量的重要指标之一。表面张力测定仪基于圆环法（白金环法），测量各种液体的表面张力(液-气相界面)及液体的界面张力(液-液相界面)。此方法具有操作简单，精度高的优点。广泛用于电力、石油、化工、制药、食品，教学等行业。

p 　　近日，中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所研究员黄青课题组，利用表面增强拉曼光谱(SERS)技术，实现了对水体中汞离子的选择性、免标记、半定量的检测。该项成果对实现实际水样中重金属离子的高选择性及准确检测具有一定的科学意义和实用价值，相关成果在线发表在Sensors and Actuators B: Chemical上。 /p p 　　表面增强拉曼光谱(SERS：surface enhanced Raman spectroscopy)作为一种正在快速发展的技术，因其快速、无损和痕量检测等特点，得到广泛关注并开始走向实际应用。汞是一种毒性极强的重金属，对人体及生物体有很大危害。Hg(II)作为汞在环境中的一种常见的存在形式，对其进行快速、可靠、有效测量具有必要性和迫切性，但基于SERS技术对其特异性和相对定量检测存在一定难度。为此，黄青等设计了能够有效的捕捉水样中的汞离子并产生拉曼散射增强效应的纳米粒子——适配体复合检测体系。研究人员在SiO2@Au纳米粒子表面修饰上能有效捕获汞离子的DNA适配体，利用DNA分子中T碱基和Hg(II)形成T-Hg2+-T结构的特性，能够高效捕获Hg2+，并产生SERS信号改变。实验结果表明，在加入Hg(II)后，设计DNA分子中的腺嘌呤(A)产生736cm-1SERS信号与鸟嘌呤(G)产生的位于660cm-1的SERS信号的峰强的比值会随检测Hg(II)浓度增加而减小，并出现一些特征新峰，如550cm-1。计算表明，它来源于汞离子取代了T上的H在两个DNA分子间形成N-Hg-N结构而发生的伸缩振动。利用这些变化，可以对Hg(II)的进行快速、特异性和半定量的痕量检测。 /p p 　　研究工作得到国家自然科学基金、国家重点基础研究发展计划等的支持。 /p p 　　论文题目：A label-free SERS approach to quantitative and selective detection of mercury (II) based on DNA aptamer-modified SiO2@Au core/shell nanoparticles /p p style=" text-align: center " img title=" 001.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/ca52438b-c746-4230-bd80-e8cad9d9affa.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 合肥研究院实现对水体中Hg(II)高选择性、免标记的定量检测 /strong /p p & nbsp /p

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置， 其中以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流。虽然通过掺杂及表面覆盖抗光反射层能提高晶硅太阳能电池的效率，但是超过能带间隙和一些特定波长的光反射造成了巨大的光能量损失，反而限制了晶硅太阳能电池的效率。 Y.H. Wang等利用有机金属三溴纳米粒子（CH3NH3PbBr3）涂层吸收部分短波长太阳光，使其转化成化电场。该化电场可以通过促进分子重排而增强有机-晶硅异质结太阳能电池的不对称性，从而增加表面活性载流子密度，终将有机-晶硅异质结太阳能电池的效率从12.7%提高到了14.3%。 苏州大学Q.L. Bao教授等人在钙钛矿结构微纳米线的光电转换离子迁移行为和载流子浓度分布等领域作出了突出贡献。2016年，发表在ACS Nano上的钙钛矿结构微纳米线的光电转换离子迁移行为的研究中，作者利用neaspec公司的近场光学显微镜neaSNOM发现：1. 未施加外场电压时， 该微纳米线区域中载流子密度（图1 g. s-SNOM振幅信号）和光折射率（图1 g. s-SNOM相位信号）较均匀；2. 施加外场正电压时，该区域中载流子密度随I-离子（Br?）的迁移而向右移动（图1 h. s-SNOM振幅信号），其光折射率随随MA+离子（CH3NH3+）的迁移而向左移动（图1 g. s-SNOM相位信号）较均匀；3. 施加外场负压时，情况正好与施加正电压时相反（图1 i）。该研究显示弄清无机-有机钙钛矿结构中的离子迁移行为对于了解钙钛矿基的特殊光电行为具有重要意义，进而为无机-有机钙钛矿材料的光电器件应用打下了坚实的基础。图1.SNOM测量钙钛矿结构微纳米线的光电转换的离子迁移行为。 d-f. 离子迁移测量示意图；g-i,相应的s-SNOM光学信号振幅和相位图 2017年， Q.L. Bao教授等人发表在AdvanceMaterials的文章中再次利用neaspec公司的近场光学显微镜neaSNOM，次在实验中研究了太阳能电池表面钙钛矿纳米粒子涂层的载流子密度。结果显示：钙钛矿纳米粒子覆盖区域近场信号强度高于Si/SiO2区域中信号强度（参见下图2 b 图2 a为对应区域的形貌）。另外作者也研究了增加光照的时间的影响（参见下图2 c, d）。其结果显示：近场信号强度随光照时间增加，从12.5 μV (黄色，0 min) 增加到 14.4 μV (红色, 60 min)，该近场信号反映了可移动自由载流子密度的变化。终，红外光neaSNOM研究结果证明：随光照时间增加，太阳能电池表面的钙钛矿纳米粒子涂层富集和捕获了大量的电子。图2. SNOM测量钙钛矿结构纳米粒子涂层的载流子密度。a. AFM形貌图；b, s-SNOM光学信号图-未加光照；c, s-SNOM光学信号图-光照30min；d, s-SNOM光学信号图-光照60min 作者预见，该研究对于设计新型太阳能电池，提高其转化效率具有重要意义。同时，该研究还提出了一种使钙钛矿结构材料和晶硅太阳能电池相结合的研究方法，为之后的研究和应用提供了解决新思路。相关参考文献1.Zhang Y.P. et. al. Reversible StructuralSwell?Shrink and Recoverable Optical Properties in Hybrid Inorganic?OrganicPerovskite. ACS Nano 2016,10, 7031?7038.2.Wang Y.H. et. al. The Light-InducedField-Effect Solar Cell Concept - Perovskite Nanoparticle Coating IntroducesPolarization Enhancing Silicon Cell Efficiency. AdvancedMaterial 2017, First published: 3 March 2017 DOI: 10.1002/adma.201606370.相关产品链接超高分辨散射式近场光学显微镜 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C170040.htm德国Neaspec纳米傅里叶红外光谱仪 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C194218.htm