光电流成像系统

测试服务限时免费开启----拉曼光谱成像/光电流成像/荧光寿命成像产品简介Nanobase XperRam C 紧凑型共聚焦拉曼光谱仪采用高于竞争对手30%效率的透射式光栅和高效率的自研CCD，可实现超高灵敏度。不同于传统的拉曼光谱设备采用平台移动的方式，它选择的独特的振镜扫描技术，保持位移平台不动，通过振镜调节激光聚焦的位置完成扫描成像，不仅速度快、扫描面积大，且精度也高。产品配置显微镜反射LED照明，右手控制的机械x-y载物台，物镜10×/20×/40×/50×/100×（选配），进口正置型显微镜扫描模块扫描模式：振镜扫描，分辨率： 焦长35mm光谱范围蕞大8150cm-1光谱分辨率低至3个波数检测器TE制冷CCD，1932×1452pixels,4.54um width 光栅 光栅刻线光谱范围分辨率2400lpmm70~2340cm-13cm-11800lpmm70~3400cm-14.4cm-11200lpmm70~5000cm-16.4cm-1600lpmm70~8150cm-19.8cm-1 其他选配项ND功率控制衰减片光电流源表、探针台实现光电流mapping偏振控制 目前我们针对XperRam系列光谱仪推出以下限时免费测试项目限时时间：2022.6.1-2022.12.31申请条件：微信朋友圈转发公众号文章，获取10个赞，并截图发给联系人即可享受测试项目测试内容测试条件激发波长探测器水平 拉曼测试 拉曼光谱、二维拉曼成像成像范围：200um×200um（40×物镜下）,空间分辨率：激发波长：532nm/785nm，光谱分辨率：0.12nm 2000 × 256 pixels, 15 μm 像素宽度 (iVAC316, Andor) PL测试 PL光谱、PL二维成像激发波长：405nm/532nmTCSPC测试瞬态荧光寿命曲线、二维荧光寿命成像激发波长：405nm系统响应度：＜200ps测量范围12.5ns-32us 光电流测试 I-V曲线、I-t曲线、二维光电流成像激发波长：405nm,532nm,785nm Semishare高精度探针台 Keithley2400源表蕞大电压源/量程：200v测量分辨率：1pA/100nV 设备优势1、拉曼光谱分析不同浓度的环境干扰物，体现了低浓度样本中仪器检测的高灵敏度。2、拉曼成像分析二维材料MoS2的分布3、拉曼测量硅片：透射式体光栅VPH和少量光学元件可以实现高通量和高S/N信噪比 典型应用介绍拉曼光谱在宝石鉴定中的应用 在1200cm-1~3600cm-1区间，没有明显的峰值出现，说明其中没有环氧树脂或有机染料等基团，是chun天然宝石。 1123cm-1、1611cm-1是环氧树脂中苯环特有的峰，因此属于被环氧树脂或其他胶填充裂纹的改善翡翠。拉曼光谱在二维材料中的应用 G峰和G、峰强度之比常被用来作为石墨烯层数 的判断依据，G峰强度随层数增加逐渐变大；G、 峰的半峰宽随层数增加逐渐变大，且往高波数蓝移。拉曼光谱在植物研究中的应用 不同浓度的胡萝卜素的拉曼成像图中红色和绿色区域分别代表高浓度和低 浓度的羰基。在Control样品中，绿色区域连续 分布在粉末中，表明淀粉在微胶囊内部和外部 的分散相对均匀。在掺入海藻糖后，在微胶囊 的外部周围检测到含有高浓度和低浓度羰基的混合区域。该结果证实了海藻糖和淀粉由于其 亲水性而在微胶囊中具有良好的相容性。拉曼光谱在光波导中的应用 光波导主要通过对折射率的调控来实现，折射率分布影响导波性能。 光刻过程材料吸收能量发生热膨胀，导致应力变化、晶格破坏和化学键键 长变长，从而使拉曼位移发生变化。拉曼光谱在催化中的应用——原位升温拉曼 Ag/CeO2在不同温度和气 氛中的原位拉曼光谱。 目前我司的光电测试系统已在国内外各个高校均有服务，欢迎各位老师同学前去调研。关于昊量光电昊量光电 您的光电超市！上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品！与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等，所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等优质服务，助力中国智造与中国创造! 为客户提供适合的产品和提供完善的服务是我们始终秉承的理念！

经过我司科技人员半年多的技术攻关，成功开发出太阳能电池高性能瞬态光电压/光电流测试系统，适用于钙钛矿结构、量子点结构和有机结构等太阳能电池测试。该系统采用特殊设计的低噪音放大电路确保该测试系统具有极高的灵敏度。同时考虑到材料的弛豫时间与太阳能电池结电容和取样电阻的相关性，采用优化的硬件设计方案确保了信号测量的真实性和完整性，带探针的样品仓夹使得更换样品和电学互联非常方便，基于Labview的测试软件可实时采集数据/图像显示功能。此外，采用外部调制的固体激光器而非昂贵飞秒激光器产生脉冲光（最短脉宽仅7ns）使得该测试具有高性能的前提下成本大大降低。 瞬态光电流/光电压测试系统 光电压测试模块和光电流测试模块 带探针的样品仓夹

近日，中国科学技术大学龙世兵、孙海定研究团队联合武汉大学刘胜教授团队，以及合肥微尺度国家实验室胡伟研究员、香港城市大学He Jr-Hau教授和澳大利亚国立大学傅岚教授，将分子束外延生长的III族氮化物纳米线与无定型硫化钼材料结合，构筑了新型GaN/MoSx核壳纳米线结构，应用于光电化学光探测领域。通过将氮化镓半导体内光电转化过程与该结构在电解质溶液中的电化学反应过程相交叉，成功在纳米线中观察到光波长控制下的光电流极性翻转现象，实现了不同波长可分辨探测功能。该成果以“Observation of Polarity-Switchable Photoconductivity in III-nitride/MoSx Core-Shell Nanowires”为题发表在Light: Science & Applications，并被选为第 11 期封面文章。III族氮化物纳米线具有良好的导热性，载流子有效质量小、载流子迁移率高、吸收系数高、化学稳定性和热稳定性良好等各种优异特性，被广泛应用于晶体管、激光器、发光二极管、光电探测器和太阳能电池等领域，是现代半导体器件领域的重要组成部分。特别地，由于其独特的一维几何形状和大的比表面积，III族氮化物纳米线表现出许多对应体相材料不存在的独特特性。相比于薄膜结构，纳米线生长不受制于晶格匹配生长规则的约束，完美解决了异质外延生长及集成所面临的困境。同时，在III族氮化物纳米线外延过程中，材料内的应力易得到释放，位错则终止在III族氮化物纳米线的侧壁，有效减少了外延材料中的堆垛层错和穿透位错密度。此外，相较于薄膜结构，纳米线中的低缺陷密度可大幅提高纳米线中施主、受主杂质的掺杂效率，具有高效载流子导电特性。并且，得益于其高晶体质量和大的比表面积，纳米线阵列拥有较高的光提取/吸收效率和较强的光子局域化效应。此外，纳米线结构可以通过有效的应变弛豫来缓和有源区内的极化场，显著降低材料内位错密度和压电极化场，增强了电子和空穴之间的波函数重叠。同时，基于分子束外延自发生长的III族氮化物纳米线表面为氮极性，赋予了其较高的化学稳定性。尽管III族氮化物纳米线有诸多优势，然而，仅依靠其固有的物理和材料特性构筑器件，限制了该类材料功能的进一步拓展。通过将纳米线中的经典半导体物理过程与化学反应过程相结合，有望突破传统III族氮化物纳米线的功能限制，拓展新的应用场景。针对上述问题，中科大孙海定课题组利用分子束外延（MBE）技术所制备的高晶体质量氮化镓（GaN）纳米线，开展了系列研究工作。在构建高性能光电化学光探测器的基础上[Nano Lett., 2021, 21 (1): 120-129 Adv. Funct. Mater., 2021, 31 (29): 2103007 Adv. Funct. Mater., 2022, 2201604 Adv. Opt. Mater., 2021, 9 (4): 2000893 Adv. Opt. Mater., 2022, 2102839 ACS Appl. Nano Mater., 2021, 4 (12): 13938–13946], 通过将光电化学光探测器中载流子的产生、分离及传输过程与电子和空穴在半导体表面/电解液界面处的氧化/还原反应过程相结合，实现了载流子输运过程的有效调制，在该器件中观察到独特的双向光电流现象[Nature Electronics, 2021, 4 (9): 645-652 Adv. Funct. Mater., 2022, 2202524 Adv. Funct. Mater., 2022, 32 (5): 2104515]。上述工作中，实现双向光电流的必要条件之一是利用纳米线表面贵金属修饰策略，改善纳米线表面的载流子分离效率及化学吸附能。如何利用纳米线独特的一维几何形状和大的比表面积特性，将其与其他低成本、易合成的功能材料相结合，是实现对贵金属材料的替代，降低器件制备成本并进一步提升器件多功能特性的关键。与此同时，为了更好分析双向光电流现象的内部机制，需要探索新的表面修饰手段，以保证复合纳米线结构的均一性，稳定性。作为过渡金属硫属化物材料的一员，近年来，无定形硫化钼（a-MoSx）在实现高效能量收集和转换方面受到了广泛关注。由于其独特的由二硫配体桥接的一维（1D）a-MoSx链结构，丰富的表面活性位点可以与周围环境紧密接触，表现出出色的反应活性，可实现高效的电荷转移和传输。更重要的是，在温和的室温条件下，简单的电沉积方法（循环伏安法）即可以轻松合成a-MoSx材料。通过电沉积法，a-MoSx可以直接包裹于纳米线表面上，实现a-MoSx和纳米线之间的高效耦合，有效改善纳米线表面的载流子分离效率及化学吸附能。在此，我们以实现对不同波长的光分辨探测为目标，提出了一种基于在Si衬底上外延生长的p-AlGaN/n-GaN纳米线构建的光电化学光探测器（图1）。图1 基于纳米线的PEC PD的器件结构和工作原理示意图在光电化学光探测器的工作过程中，光电流响应信号的大小由有效参与氧化还原反应的光生载流子的数量决定，光电流的极性（正或负）则由在半导体/电解质界面发生的化学反应的种类决定。换句话说，通过入射光的波长控制在光电化学光电探测器中占主导地位的化学反应种类（氧化反应或还原反应），可以实现光电流极性的翻转。图1展示了光电化学光电探测器中的基本光电极结构和简化的工作原理。由于设计的顶部p-AlGaN层的带隙较大，它对低能光子（例如365 nm光照）是透明的，对光电探测过程没有贡献，只有n-GaN部分吸收光子并且参与氧化反应，光电探测器呈现正光电流。而在254 nm照射下，顶部p-AlGaN和底部n-GaN部分均能吸收高能光子并于半导体/电解质界面发生氧化反应和还原反应。然而，由于纯p-AlGaN/n-GaN纳米线表面的氢吸附能（ΔGH）不适合实现高效的还原反应（换句话说，还原过程很慢），氧化反应过程仍然在净光电流极性中占主导地位。纯p-AlGaN/n-GaN纳米线，在254 nm照明下产生小的光电流。这表明改变纳米线表面的ΔGH是实现双向光电流的关键。为了在不同波长的光照下实现双向光电流响应，我们选择用a-MoSx修饰III族氮化物纳米线以提高还原反应速率。图2在p-AlGaN/n-GaN纳米线的表面可以观察到一层明显壳层，表明III族氮化物核壳结构纳米线的成功制备。图2无定型MoSx修饰的p-AlGaN/n-GaN纳米线的结构表征。（a）SEM.（b）低倍率TEM.（c）高分辨率TEM图像（d）低倍率STEM图像（标尺 = 100 nm），（e）高角环形暗场（HAADF）STEM图像和（f）环形明场（ABF）STEM图像。（g）STEM-EDS 图像和（h）对应位置的线扫描结果为深入理解表面修饰对光探测性能带来的影响，我们通过X射线光电子能谱（XPS）进一步研究了a-MoSx@p-AlGaN/n-GaN纳米线的化学成分和元素间键合情况（图3a,b）。这些结果与之前对[Mo3S13]2-簇的XPS研究一致，证实了a-MoSx被成功修饰在p-AlGaN/n-GaN纳米线上。图3 （a）(b) p-AlGaN/n-GaN纳米线上电沉积a-MoSx壳层的XPS谱。（c）a-MoSx修饰前后的光响应对比。（d）a-MoSx@p-AlGaN/n-GaN纳米线的光谱响应为了进一步评估纳米线的光响应行为，我们构建了光电化学光探测器。由图3c可知，纯p-AlGaN/n-GaN及无定型MoSx修饰后的纳米线均显示出稳定且可重复的开/关光电流循环。纯p-AlGaN/n-GaN纳米线在254 nm或365 nm光照下则均表现为正的光电流响应，这与图1所示的纯p-AlGaN/n-GaN纳米线的工作原理一致。因其对不同光子能量的入射光子有不同的光响应特性，a-MoSx@p-AlGaN/n-GaN纳米线能够通过表现出不同极性的光电流来区分不同的光波段。如图3d所示，光电流信号在255 nm光照下为负，然后当波长超过265 nm时切换为正，证实了其波段可分辨性能。此外，对可见光照射的光响应可以忽略不计，表明器件具有出色的可见光盲特性。同时，我们还深入探讨了该器件的性能可调性，并利用第一性原理计算揭示了a-MoSx修饰实现双向光电流性能的内在机制。

近期，西班牙光子科学研究所（ICFO）的 Marco Polini教授和Frank H. L.Koppens教授在《Science》上发表了题为：Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics的文章。 在本篇文章中，研究者利用散射式近场光学手段，对石墨烯-(h-NB)-金属复合体系表面进行了纳米尺度下的精细扫描，由此观测到了太赫兹波段下的石墨烯等离子体以近费米速度进行传播。研究发现，在慢的速度（数百倍低于光速）下，石墨烯等离子的非局域响应得以探测，通过近场成像能够以无参数匹配手段清晰地揭示无质量的Dirac电子气体的量子描述，进而展示了三种类型的非局域量子效应，即单粒子速率匹配，相互增强费米速率和相互减弱压缩性。 通过该近场光学的研究方法，研究者终提供了确定电子体系的全时空反应的新途径。 图1 太赫兹散射式近场光学显微镜及光电流测试结果 在国外用户取得科研成果的同时，国内学者也是“喜讯频传”，科研工作不断收获国际杂志肯定。截止今年6月，国内用户仅在今年发表文章7篇，其中苏州大学用户关于有机钙钛矿太阳能材料的研究被Advance Materials（影响因子19.79）收录，中山大学用户和苏州大学用户关于石墨烯纳米结构、石墨烯等离子体的研究被nature子刊Light：Science & Application(影响因子13.6)收录。至此，neaspec国内用户自2015年底至今，已在国际学术期刊发表文章共计13篇，其中影响因子大于10的文章数目有6篇。图2 近两年国内学者研究成果 在《Science》正文后，作者严正申明：“R.H. is cofounder of Neaspec GmbH, a company producing scattering-type scanning near-field optical microscope systems such as the ones used in this study.” Hillenbrand教授进一步指出“这可能只是近场纳米视觉新时代的开始”。相关产品链接 太赫兹近场光学显微镜 — THz-NeaSNOM http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C270098.htm纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C194218.htm超高分辨散射式近场光学显微镜http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C170040.htm

2018年9月12日，广州贝拓科学技术有限公司联合德国WITec 公司在中山大学测试中心举办共聚焦拉曼成像系统最新技术进展及应用讲座，来自高校、科研所、企业、等不同行业的近40位教师、学生、科研人员参加了此次讲座。 中山大学陈建研究员（中国光散射学会秘书长）主持讲座并做了讲话，寄希望各位研究人员把拉曼光谱分析技术发扬光大。此次讲座由丁硕博士和胡海龙博士分别介绍了德国WITec共聚焦拉曼成像的优势以及在材料、地质与生物等领域的最新进展和WITec拉曼系统的近场光学成像(SNOM), 非线性光学(SHG)及扫描光电流成像等多场分析技术原理与应用优势。随着纳米技术的发展，高分辨共聚焦拉曼成像分析被广泛应用到众多前沿科研领域，如材料科学，地质研究与生物医学等。报告内容中先进的成像技术及用户的高水平应用成果得到了参会人员的热烈反响，在惊叹于高分辨快速成像及多场分析技术在科研及分析中强大功能同时就各自领域中的应用需求和设想做了分享交流。主办方和参会人员均感收获良多。丁硕博士做报告胡海龙博士做报告贝拓科学和德国WITec 公司每年都会通过举办应用技术培训及交流会加强与用户、科研人员之间的沟通交流，我们会以不懈的努力真正了解客户的需求，解决客户的问题！最后，特别感谢中山大学分析测试中心及各参会人员对本次活动的大力支持！

“就像船在大海中遇到10米巨浪，但舱内桌子上水杯中的水却稳到没有一丝肉眼可见的细纹。”谈到团队研制的电子自旋和自旋极化电流时空演化成像系统的稳定性，复旦大学物理系教授沈健这样类比。在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目支持下，沈健团队挺进科研仪器研制“无人区”，将飞秒超快自旋显微技术、音叉式自旋结构显微技术、自旋极化电流显微技术相结合，研制出技术指标明显领先国际同类商用仪器的成像系统。目前，该项目已获国内、国际专利授权9项，在《科学》《自然》等期刊发表论文8篇，培养出大批优秀人才。项目组科研人员与第三方技术验收专家交流合影科学界的共同难题电子自旋是凝聚态和材料物理学中许多奇妙现象的根源。从凝聚态物理角度来说，几乎所有的重大现象，比如高温超导、庞磁阻、多铁效应、量子霍尔效应等都和电子自旋有关。“要理解这些重大现象，必须表征电子自旋结构和自旋动力学。”沈健对《中国科学报》说，“通俗点讲，就是要看清电子自旋如何在空间排列，并弄清其运动轨迹、运动状态，才能真正理解这些现象的本质。”理解电子自旋与量子材料物性的关联，并在自旋器件中做到高效自旋输运，是目前自旋相关研究的关键。而解决这个关键科学问题的最大技术瓶颈就是如何表征电子自旋及其动力学过程。沈健解释说，由于电子自旋之间的相互作用在空间上具有多尺度特征，在时间上具有超快响应频率，其本身又有静态（自旋结构）和动态（自旋动力学）的区别，尤其是在自旋器件中，自旋随电荷处于流动状态。“人们‘看清’电子自旋的难度，就像在太空中观察地球时，能够清楚地看见上面的一个足球。”沈健补充说，“而且，我们不仅要看见这个足球，还要弄清它在比赛中是怎么被传递的，甚至还要以十万亿分之一秒的时间精度，看清它的运动轨迹。因此，同时在单原子的空间尺度和飞秒的时间尺度看清电子自旋是目前国际科学界面临的重大挑战。”“到目前为止，科学家要么只能在单原子尺度看见静态的电子自旋，要么只能牺牲空间分辨率，在百纳米尺度研究电子自旋的超快动力学过程。”该团队成员之一、复旦大学教授吴施伟说，“我们就是要做一个显微镜或成像系统，它既能看见单独的电子自旋，又能在飞秒尺度上看清电子的自旋轨迹。”五级减震挑战2015年，该团队承担的科研仪器研制项目执行初期，一条来自上海市政方面的“大消息”让项目组忧心忡忡：上海市规划的地铁10号线延长线紧邻学校。地铁最近的地方，离该团队的地下实验室不足百米。此前，国内高校就曾传出学校附近的地铁震动影响科学实验的消息。而在原子尺度上看电子自旋，对背景噪声水平要求极高，任何外界极细微的扰动，都会影响该系统的成像效果。当时，能不能在这里建实验室、采取什么样的避震措施成为项目组讨论的焦点。经过多轮研讨，该团队制定出一套减震方案，虽然理论推算上能自洽，但实际上是否可行，大家意见并不一致。“上海处在一个冲积平原上，土质很软。”该团队成员之一、复旦大学教授殷立峰说，“地铁经过时的震动，对仪器影响会非常大。”最后，该团队和上海市政方面协调，找来几辆满载的重型土方车，沿着地铁线路行驶，尽可能模拟地铁运行所造成的恶劣环境，从而获得震动的一手数据。“当百米开外的满载土方车开过时，我们在实验室中测到了强烈的2.5赫兹震动，震动强度比平常高了一个数量级，所以地铁的影响非常明显，大概与我们无液氦制冷机所产生的震动相当。”吴施伟说。经过多次努力和尝试，该团队制定了一套特殊的“五级减震”方案。按照该方案，他们将仪器安放在实验室墙角一个特定位置，然后安装上能探测震动大小，并据此主动调节气压的“气浮”平台，再给扫描隧道显微镜镜头安装两级波纹管隔离制冷震动，最后通过扫描头的弹簧和探针不同的频率特性，阻断剩余的高、低频两种震动。经多轮评估，专家组认为这种“五级减震”方案在理论上可行，有机会使震动减少7个数量级，即达到“船在惊涛骇浪里剧烈颠簸，杯中水面纹丝不动”的效果。2021年6月，该项目进行正式验收时，上海的地铁10号线延长线已经投入运营半年多了。在这样的测试环境下，该系统测试的所有16项指标均达到或优于项目计划。“现在我们的减震效果完全达到最好的液氦制冷商业仪器的同一水准。”吴施伟补充说，“地铁经过或开关制冷压缩机完全看不出任何差别。”蹚出两条路“这套系统有两大亮点：一是减震系统；二是在减震条件下的无液氦制冷技术。”沈健介绍说，“除对稳定性要求极高外，该系统对温度条件要求也十分苛刻。”极低温制冷技术通常有两种：一是利用压缩机制冷；二是使用液氦制冷。国际上多采用液氦来制造极低温条件，但我国是贫氦国家，液氦供应受制于人。“液氦特别昂贵，大量使用液氦来做实验，成本也几乎到了难以承受的地步。”沈健说，“所以，无液氦制冷就成为一个新的技术发展方向。”但制冷压缩机本身就是巨大的震动源，用在对震动极其敏感的仪器上，影响自不必言。项目进行中，该团队再次陷入技术路线的巨大争议。经过反复的讨论与争论后，该团队决定采用两条技术路线，即尝试大幅减震条件下的无液氦制冷技术。“我们团队有个特点，每两周有全组（包括学生）的大讨论，讨论技术路线、审视各种方案。”该团队成员之一、复旦大学教授高春雷说，“之所以采取两条路线，实际上是因为当时谁也说服不了谁，干脆各选一条路向一起汇合。”该团队成员之一、博士后孙泽元说：“我们团队配备有数名设计、加工、焊接方面的专业技术人员，所以一些新的想法很快就能进行测试，这大大加快了研发进度。”就这样，该团队首次实现了2K（K氏温度）低温无液氦制冷，同时在低噪环境下成像的重大突破（最低1.2 K，远低于国际上无液氦制冷同类商业仪器9 K的技术指标）。目前，该系统在精度、时间分辨率和低温条件等方面均领先国际水平。“和液氦技术相比，我们这个系统的优势之一是可以长时间运行（液氦技术需要定期停机补充液氦）。”殷立峰说，“另一个优势是可以在1.2K到300K之间任意改变温度（液氦制冷仪器一般只能实现某几个固定温度）。”目前，国际上还没有类似指标的成像系统，这让沈健等人“有点踏入无人区的感觉”。同时，他们又非常幸运，该团队两条技术路线最后都“走通了”，这也为今后无液氦低噪制冷技术提供了更多选择。“说心里话，我们非常感谢国家自然科学基金对科研仪器研制项目非常大的支持力度，所以我们能做一些真正开创性的仪器研发，走进‘无人区’，挑战一些难度更大的事情。”沈健说，“对我们来说，它真正帮助我们在仪器研制上取得了长足的进步，同时，一批年轻科研人员也在这个项目中成长了起来。”《中国科学报》：您认为科研仪器在科研中起着怎样的作用？沈健：物理学是一门以实验为基础的科学，现代物理研究几乎离不开科研仪器。成像系统就像人的眼睛，在对物性的研究中，只有看得更清、研究得更细，对其中的物理才能理解得更加深刻，才能发现一些新现象。本项目在自主研发中产生的一些新范式，也会带来基础研究的突破。基于研发过程中产生的无液氦低温隔振平台和原位自旋极化扫描隧道显微技术，我们厘清了二维磁性材料中层间堆叠结构和磁性耦合的关系，为二维磁体在非线性光学器件、自旋电子学器件上的应用打开了新维度，为面向实际科学问题和科学应用研究奠定了扎实的基础。《中国科学报》：当前我国在该领域的科研仪器研制处于怎样的国际地位，面临怎样的挑战？沈健：单从技术指标上看，目前我们的仪器明显领先于国际上同类商用仪器，但并未真正商业化，还处于实验阶段。我们自己用起来得心应手的仪器，别人用其做同样的实验可能就不行，因为这里面有太多的细节，所以我们还有很多工作要做。《中国科学报》：下一步团队有哪些研究重点？沈健：下一步，我们将推进该成像系统商业化进程，把它做成别人拿来就很容易使用的仪器。但这样一个尖端仪器，不是简单靠某几个人或哪个团队就能实现商业化的，会面临很大挑战。但是，国家花了很多钱，我们不能满足于研制一个只是自己课题组能用的仪器。一方面，我们要让仪器更加成熟、稳定，能让同行拿来真正解决一些重大科学问题；另一方面，我们自己也有很多科学问题，需要借助尖端仪器来解决，这也是我们团队的努力方向之一。

检测地点：青岛森泉光电有限公司上周我们收到很多客户邮寄过来的样品，给大家分享几个用高光谱成像系统测试的结果：一、测试人体手掌我们用波长的光源来测试人体手掌在高光谱相机下的图像。从下图的高光谱图像中，可以很清晰地看到皮下脂肪组织和血管分布情况。同时，图4中食指被项圈紧扎5分钟后，在高光谱图像中可以明显看出食指血管已充血。图1.常规相机图像 图2.高光谱图像图3.530NM波长时高光谱图像图4.900NM波长时，食指紧扎5分钟项圈时的高光谱图像二、测试不同品牌矿泉水分别用可见-近红外和近红外高光谱相机测试两种不同品牌的矿泉水。如下图所示，通过比较发现这两种矿泉水在500nm以下、720nm~950nm的特征曲线差异明显。该装置有望应用于户外水质检测领域中。三、测试肉铺食品如下图所示可以用用高光谱成像系统测试出肉脯中的昆虫、塑料、金属等。四、测试药品用近红外高光谱相机来测试胶囊和片剂药物成品，从右下图片中可以很清晰的看出药物样品的颜色和外观形状，而且不同药品的光谱曲线是完全不一样的。五、测试不同种类的玉米种子从下面左图中可以很清晰的看到这两种玉米种子的外观图像，右图是其中一类玉米种子的灰度图。经比较发现，肉眼看起来外观近似一样的样品，其实其在光谱图中的某些特征峰位置是有明显的差异性的。通过这些细微的差别，我们可以很好的对不同种类的谷物进行分类、根据仪器上显示的某成分含量分布情况，可以很好地对谷物营养成分进行分级处理。六、测试蔬菜、水果用可见-近红外高光谱相机测试洋葱、梨、土豆，下面左图是在785.37nm波长下洋葱、梨、土豆的高光谱图像。右图是这四种样品的光谱曲线图，通过比较图片中的曲线可以发现每种样品的光谱是完全不同的。之后，用近红外高光谱相机测试洋葱、梨、土豆，下面左图是在1274.13nm波长下洋葱、梨、土豆的高光谱图像。右图是这四种样品的光谱曲线图，通过比较图片中的曲线可以发现每种样品的特征峰存在差异。另外，我们用可见-近红外高光谱相机测试洋葱，通过574.98nm的高光谱图像可以很清晰的看出洋葱轮廓和洋葱外皮，其在400nm~1000nm的光谱曲线的特征峰是有差别的。上图为在574.98nm波长时洋葱的高光谱图像 & 洋葱和洋葱皮的光谱曲线洋葱的主成分分析图像Camlin工程师 John Gilchrist还分享了多种应用案例，如下图是用近红外高光谱相机来识别废弃聚烯烃、聚苯乙烯、聚氯乙烯这种塑料，该设备可以应用在垃圾分选系统中。Camlin一套完整的桌面式高光谱扫描系统装置，包括：光谱相机、扫描台、样品架、照明系统、聚焦目标、数据采集和分析软件等。（如下图所示）再次欢迎您送检或者来森泉与我们共同探讨高光谱成像系统的应用。森泉为您的科研事业添砖加瓦：1） 激光控制：激光电流源、激光器温控器、激光器控制、伺服设备与系统等等2） 探测器：光电探测器、单光子计数器、单光子探测器、CCD、光谱分析系统等等3） 定位与加工：纳米定位系统、微纳运动系统、多维位移台、旋转台、微型操作器等等4） 光源：半导体激光器、固体激光器、单频激光器、单纵模激光器、窄线宽激光器、光通讯波段激光器、CO2激光器、中红外激光器、染料激光器、飞秒超快激光器等等5） 光机械件：用于光路系统搭建的高品质无应力光机械件，如光学调整架、镜架、支撑杆、固定底座等等6） 光学平台：主动隔振平台、气浮隔振台、实验桌、刚性工作台、面包板、隔振、隔磁、隔声综合解决方案等等7） 光学元件：各类晶体、光纤、偏转镜、反射镜、透射镜、半透半反镜、滤光片、衰减片、玻片等等8） 染料：激光染料、荧光染料、光致变色染料、光致发光染料、吸收染料等等

一、 neaspec推出全新一代纳米光谱与成像系统neaSCOPE系列产品 近期，全球知名纳米显微镜领域制造商neaspec推出了纳米光学显微镜neaSCOPE全新一代系列产品，加载了全新技术，拓展了产品功能，以满足客户多样的实验需求。neaSCOPE是基于针增强的纳米成像和光谱，以应用为目的，满足客户在科学，工程和工业研究等不同领域的科研需求。由于其高度的可靠性和可重复性，neaSCOPE已成为纳米光学领域热点研究方向的科研设备，在等离子激元、二维材料声子化、半导体载流子浓度分布、生物材料红外表征、电子激发及衰减过程等众多研究方向得到了许多重要科研成果。neaSCOPE技术特点和优势包括：♢ 行业的针增强技术，高质量的纳米分析实验数据。♢ 采用模块化设计，针对用户的实验需求量身定制配置，同时兼顾未来的升需求，无需重复购置主机。♢ 软件使用方便，提供交互式用户引导功能，让新用户也能快速上手。流程化的软件界面，逐步引导用户轻松完成实验操作。♢ 功能多样、可靠性高，已得到大量发表文章的印证，在纳米光学领域有很深的影响力，是国内外实验室的头号选择。二、neaSCOPE全新一代产品型号 IR-neaSCOPE：基于AFM 针的激光诱导光热膨胀的纳米红外成像和光谱。IR-neaSCOPE可测量纳米红外吸收谱。该设备利用AFM-IR机械信号来检测样品中激光诱导的光热膨胀。IR-neaSCOPE无需红外探测器和光学干涉仪，为热膨胀系数大的样品（如聚合物、生物材料等）提供了一种经济高效的纳米红外成像及光谱研究的解决方案。IR-neaSCOPE提供红外吸收成像，点光谱和高光谱成像，并可升到IR-neaSCOPE+s，拓展更多功能，实现更多种类材料的研究。♢ 将样品的光学与机械性质有效地去耦，实现无伪影的吸收测量。♢ 将激光地聚焦在探针上，实现优化条件下对样品的无损表征。♢ 互动式软件界面，帮助新用户直接上手，获取高质量数据。IR-neaSCOPE+s：探测商用AFM针的弹性散射光，实现纳米红外成像和光谱。IR-neaSCOPE+s能实现10 nm空间分辨率的化学分析和电磁场成像。该设备利用先进的近场光学显微镜技术来测量红外吸收和反射率，以及局部电磁场的振幅和相位。设备支持红外纳米成像、点光谱、高光谱、以及纳米 FTIR，可使用CW照明源，宽波激光器，以及同步辐射源。IR-neaSCOPE+s在有机和无机材料分析方面具有广泛的应用案例以及特殊的近场表征手段，如定量s-SNOM或亚表面分析。♢ 同时探测样品吸收和反射，适用于各类型材料。♢ 快速可靠的s-SNOM成像和光谱系统，在不影响数据质量的情况下实现高效数据产出。♢ 结合多光路设计和多项技术，实现大量选配功能（纳米 FTIR、透射、底部照明、光电流等）。...… VIS-neaSCOPE+s：局部电磁场偏振分辨的近场成像（振幅和相位）。VIS-neaSCOPE+s优化了可见光波长范围内的振幅和相位的矢量场成像。利用的s-SNOM技术实现对等离子体纳米结构和波导结构的近场成像和光谱研究。VIS-neaSCOPE+s提供灵活的光路配置，能够进行偏振测量、侧面和底部照明。同时支持升纳米FTIR 和TERS功能。♢ 检测局域电磁场的振幅和相位，实现对波衰减、模场和色散的全面表征。♢ 有的100%无背景检测技术和稳定的无像差对焦，保证在可见光全波数范围内的实验结果。♢ 灵活的光路选配，可将光源聚焦到样品或探针上，适用于等离子体不同的研究方向。 THz-neaSCOPE+s：纳米尺度太赫兹 （THz） 近场成像和光谱多功能平台。THz-neaSCOPE+s可在纳米尺度上实现太赫兹成像和光谱。该设备基于完全集成的紧凑型 THz-TDS 系统，可直接用于半导体纳米结构、二维纳米材料和新型复合材料系统的电导率研究。THz-neaSCOPE+s同时支持用户自由耦合太赫兹和亚太赫兹源，并集成了市面上SPM仪器中的软件界面，是强大的纳米太赫兹分析仪器。 ♢ 全反射光路，大程度上兼容宽波和单波太赫兹源，覆盖全部光谱范围。♢ 模块化设计和多光束路径设计，支持多种分析功能，包括光电流、泵浦以及纳米FTIR。♢ 基于THz-TDS 技术，实现紧凑且完全集成的太赫兹纳米光谱。 IR-neaSCOPE+fs：10 fs 时间分辨率和 10 nm 空间分辨率的超快泵浦光谱。IR-neaSCOPE+fs实现了泵浦光谱空间分辨率的突破。设备基于纳米FTIR 的fs激光系统，提供完全集成的硬件和软件系统，实现纳米的时间动态研究。该系统具备有的双光路设计、无色散光学元件、以及可选配的SDK，兼容各种泵浦激光器，使用成熟的高功率实验配置进行突破性的超快研究。♢ 完全集成的系统，帮助用户免于复杂的设备调试，专注于研究本身。♢ 无芯片的光学元件进行光聚焦和收集达到大时间分辨率。♢ 灵活的硬件和软件界面，可根据客户实验需求定制。 IR-neaSCOPE+TERs：nano-FTIR与nano-PL和TERS相结合，突破性的纳米尺度光谱探测技术。IR-neaSCOPE+TERs将纳米FTIR与针增强拉曼TERS和光致发光（PL）光谱相结合，在同一显微镜内利用弹性和非弹性散射光同时进行表征。该系统通过简单的光路校准可实现互补的红外光和可见光散射，可使用商用镀金的AFM探针进行稳定的纳米拉曼和PL表征。 ♢ 模块化设计和多光路设计，实现AFM探针在同一位置的纳米FTIR和纳米拉曼/PL光谱。♢ 通过简单的光路校准收集AFM探针针的强弹性散射光。♢ 使用商用AFM探针获得大 TERS 信号。♢ 优化的软件数据收集处理，在同一用户界面进行所有测量。 cryo-neaSCOPE+xs：超低温环境纳米光学成像和光谱。cryo-neaSCOPE+xs可在端低温下实现近场光学纳米成像和纳米光谱。该设备可获得高质量的近场信号，且支持可见光、红外光、以及太赫兹源。因此，该系统可实现10 K以下不同能相关的研究。cryo-neaSCOPE+xs 基于全自动干式低温恒温器，无需液氦。该系统同时具备共聚焦以及接电功能，以实现低温条件下的多功能研究。♢ 的s-SNOM和纳米FTIR技术，实现低温下纳米光学分析，温度低至10K。♢ 使用neaspec 照明和检测模块，兼容红外到太赫兹光源，应用领域广泛。♢ 使用全自动闭式循环高真空干式低温恒温器，降温速度快，使用成本低。 三、背景简介neaspec创立于2007年，起源于德国马克斯普朗克研究所，因其在纳米分析领域的一系列突破性技术而受到广泛关注。neaspec和Quantum Design结为全球战略合作伙伴，并于2013年次引入中国。产品经过多次升换代，设备的各方面性能均已达到高度优化。目前在国内的用户包括清华大学、北京大学、中国科学技术大学、中山大学、中科院诸研究所等高校和研究所。此次升使得系统在软件用户交互性、模块化、后续升兼容性方面具有更大的提升。 四、应用案例1. Nature: 双层旋转的范德瓦尔斯材料中的拓扑化激元和光学魔角 相关产品：IR-neaSCOPE+s 2018年W. Ma等在Nature报道了范德瓦尔斯材料α-MoO3 中的面内双曲声子化激元的重要发现。2020年6月，G.W. Hu等在此基础上通过理论预测并在实验上证实了双层旋转范德瓦尔斯材料α-MoO3体系，可以实现由转角控制的声子化激元从双曲到椭圆能带间的拓扑变换。在这个变换角附近，光学能带变成平带，从而实现激元的直线无衍射传播。类比于双层旋转石墨烯中的电子在费米面的平带，作者因此将这一转角命名为光学魔角。 研究中作者采用散射型近场光学显微镜（s-SNOM）对双层α-MoO3 旋转体系进行扫描测试。实验结果显示，在接近魔角时，光学能带变平，声子化激元沿直线无衍射传播。此外，通过测试不同转角的双层体系，作者成功观测到在不同频段大幅可调的低损耗拓扑转换和光学魔角。这一重要发现奠定了“转角光子学”的基础，为光学能带调制、纳米光操控和超低损耗量子光学开辟了新的途径，同时也衍生出“转角化激元”这一重要分支研究方向，为进一步发展“转角声学”或“转角微波系统”提供了重要的线索和启发。（引自：中国光学-公众号，2020年6月11日《Nature：光学魔角！二维材料转角遇见光》） 【参考】 Topological polaritons and photonic magic angles in twisted α-MoO3 bilayers. Nature, 2020, 582, 209-213.2. Nature: 天然双曲材料的声子化研究 相关产品：IR-neaSCOPE+s W. Ma在自然材料体系（α-MoO3）中观察到在平面内各项异性传播的声子化激元，包括传播速度不同的平面椭圆型和单向传播的平面双曲型声子化激元；并发现了在α-MoO3中支持的声子化激元具有低的损耗。实验发现，α相三氧化钼在两个光谱范围内存在两个剩余射线带，声子化激元的传播行为在两个剩余射线带内表现出不同的性质。在低剩余射线带内，α相三氧化钼可以在中红外波段支持双曲型声子化激元，也就是说声子化激元仅沿一个方向传播([001]方向)，在垂直方向[100]的传播完全被抑制，这种化激元有多种具吸引力的性质，它具有强的场局域特性，可以支持厚度可调节的波导模式，并且损耗低。而在另外一个剩余射线带内,α相三氧化钼在中红外波段支持椭圆型声子化激元,化激元沿着[001]和垂直方向[100]以不同的波长进行传播，这种化激元传播寿命高达约8 ±1 ps，远高于目前已知的高寿命。研究进一步促进了光学器件的微型化和多元的调制特性，并且再次证明自然材料中仍然具有无穷的挖掘潜力。 【参考】 In-plane anisotropic and ultra-low-loss polaritons in a natural van der Waals crystal. Nature, 2018, 562, 557–562. 3. 纳米空间分辨超快光谱和成像系统在范德瓦尔斯半导体研究中的应用 相关产品：IR-neaSCOPE+fs近年来，范德瓦尔斯（vdW）材料中的表面化激元(SP)研究，例如等离化激元、声子化激元、激子化激元以及其他形式化激元等，受到了广大科研工作者的关注，成为了低维材料领域纳米光学研究的热点。其中，范德瓦尔斯原子层状晶体存在特的激子化激元，可诱导可见光到太赫兹广阔电磁频谱范围内的光学波导。同时，具有较强的激子共振可以实现非热刺激（包括静电门控和光激发）的光波导调控。2020年7月，美国哥伦比亚大学Aaron J. Sternbach和D.N. Basov教授等研究者在Nature Communications上发表了题为：“Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides”的研究文章。研究者以范德瓦尔斯半导体中的WSe2材料为例，利用德国neaspec公司的纳米空间分辨超快光谱和成像系统，通过飞秒激光激发研究了WSe2材料中光波导在空间和时间中的电场分布，并成功提取了飞秒光激发后光学常数的时间演化关系。同时，研究者也通过监视波导模式的相速度，探测了WSe2材料中受激非相干的A-exciton漂白和相干的光学斯塔克（Stark）位移。【参考】 Aaron J. Sternbach et.al. Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides, Nature Communications, 11, 3567 (2020) 4. ACS Nano：光致发光、拉曼、近场光学同步测量技术揭示二维合金材料新特性 相关产品：IR-neaSCOPE+TERs 单层异质结构的应用潜力直接受到材料内在和外在的缺陷影响。乔治亚大学的研究人员在Abate教授的带领下，利用neaSNOM散射式近场光学显微镜，研究了二维（2D）单层合金光致氧化过程中纳米尺度下的奇异界面现象。他们发现界面张力可以通过建立稳定的局部势阱来集中本征激子，从而实现高的热稳定性和光降解稳定性。该实验结果由neaspec公司特的nano-PL / Raman和s-SNOM同步测量技术所采集，并已发表在ACS NANO中。在实验中，作者合成了由单层面内MoS2-WS2异质结构制成的2D纳米晶体，这些晶体在富Mo的内部区域和富W的外部区域间，显示出了较强的纳米合金界面。在针增强照明刺激下（100天），作者进一步观察到，光降解过程中界面的激子稳定性、局域性和不均匀性。得益于高度敏感的s-SNOM成像技术，作者探测到富W的外部区域的反射率出现急剧下降。该反射率始于晶体边缘，并随时间向内传播。在同一样品区域获得的高光谱纳米光致发光（nano-PL）图像显示，W氧化相关的激子的猝灭会遵循与s-SNOM相同的模式（在边缘开始并向内传播）。值得注意的是，合金界面的内部区域表现出了强大的抗氧化能力。即使在光降解100天后，它仍具有很强的s-SNOM信噪比和未淬灭的nano-PL信号。为了进一步研究结构变化，作者使用nano-PL进行了增强拉曼高光谱纳米成像测量，并在同一扫描区域的每个像素处获取了空间和光谱信息。实验结果表明，在整个晶体的光降解过程中，WS2拉曼峰逐渐消失，而在内部区域中的MoS2仍然存在。该结果表明在相同的环境条件、同一显微镜下测量相同的晶体，由于热诱导的合金和基底晶格常数的不匹配，导致光氧化与局部应变存在一定的关联。而合金界面可防止该应变传播到内部区域，从而防止其降解。 【参考】 Photodegradation Protection in 2D In-Plane Heterostructures Revealed by Hyperspectral Nanoimaging: The Role of Nanointerface 2D Alloys. ACS Nano 2021, 15, 2, 2447–2457. 5. Cryo-SNOM低温近场在氧化物界面的新应用 相关产品：cryo-neaSCOPE+xs 氧化物界面处的二维电子体系（2DES）做为一个特的平台，将典型复合氧化物、强电子相关的物理特性以及由2DES有限厚度引起的量子限域集成于一体。这些特的性质使其在电子态对称性、载流子的有效质量和其它物理特性方面与普通半导体异质结截然不同，可以产生不同于以往的新现象。然而氧化物界面多掩埋于物质间使其难以探测，为探究其局限2DES需要一个无创并且具有很高空间分辨率的表征技术，如果还能提供一个较宽范围内温度变化的平台将大地推进该领域的研究。通常光学显微镜可用于上述研究，其中，远场的探测技术由于受到波长和衍射限的限制缺乏空间分辨率，而红外波段的光束探测传导电子的Drude反应分辨率仅有几个微米的量，无法满足测试需求，而利用散射式近场光学显微镜(s-SNOM)可以克服这一限制，使其具有10-20 nm的空间分辨率并获得光响应信号中的强度和相位信息。近期，Alexey B. Kuzmenko团队在Nat. Commun.上获得新进展，他们利用s-SNOM来研究从室温下降到6K时LaAlO3/SrTiO3界面的变化情况，从近场光学信号，特别是其中的相位分量信息可以看出对于界面处的电子系统的输运性质具有其高的光学敏感度。这一模型说明了2DES敏感性来源于AFM针和耦合离子声子模型在很小穿透深度下的相互作用，并且该模型可以定量地将光信号的变化与冷却和静电选通控引起的2DES传输特性的变化相关联，从而提供操控光学信息的有效手段。从利用s-SNOM得到的实验结果和建立的模型结果来看，二者之间具有很好的拟合，这一结果说明了电子声子相互作用对于在零动量时的表面声子离子模型的散射化吸收具有至关重要的作用。【参考】 High sensitivity variable-temperature infrared nanoscopy of conducting oxide interfaces. Nature Communications 2019, 10, 2774. 6. Science：近场太赫兹光电流-石墨烯等离子体在近费米速度传播下的非局域量子效应 相关产品：THz-neaSCOPE+s西班牙光子科学研究所（ICFO）的 Marco Polini教授和Frank H. L.Koppens教授在《Science》上发表了题为：Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics的文章。 在本篇文章中，研究者利用散射式近场光学手段，对石墨烯-(h-NB)-金属复合体系表面进行了纳米尺度下的精细扫描，由此观测到了太赫兹波段下的石墨烯等离子体以近费米速度进行传播。研究发现，在慢的速度（数百倍低于光速）下，石墨烯等离子的非局域响应得以探测，通过近场成像能够以无参数匹配手段清晰地揭示无质量的Dirac电子气体的量子描述，进而展示了三种类型的非局域量子效应，即单粒子速率匹配，相互增强费米速率和相互减弱压缩性。通过该近场光学的研究方法，研究者终提供了确定电子体系的全时空反应的新途径。 【参考】 Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics. Science 2017, 357, 187. 五、部分发表文章[1]. Nature (2021) 596, 362[2]. Science (2021) 371, 617[3]. Nature Physics (2021) 17, 1162[4]. Nature Phot. (2021) 15, 594[5]. Nature Chem. (2021) 13, 730[6]. Nature (2020) 582, 209[7]. Nature Phot. (2020) 15, 197[8]. Nature Nanotech. (2020) 15, 941[9]. Nature Mater. (2020) 19, 1307[10]. Nature Mater. (2020) 19, 964[11]. Nature Phys. (2020) 16, 631[12]. Nature (2018) 562, 557 [13]. Nature (2018) 359, 892[14]. Science (2018) 362, 1153 [15]. Science (2018) 361, 6406 [16]. Science (2018) 359, 892[17]. Science (2017) 357, 187[18]. Science (2014) 344, 1369[19]. Science (2014) 343, 1125

这两年，拉曼光谱仪一直吸引着业内人士的眼球，各大仪器厂商不断在新产品、新技术、新应用等方面推陈出新，精心布局，不仅如此，新迈入此领域的仪器厂商也层出不穷，可谓热闹非凡。　　拉曼光谱如此的蓬勃发展给广大用户提供了更多可选择的空间，那么，当前有哪些主流企业/主流产品?有哪些最新的技术/应用?哪款仪器更适合用户自己的研究工作?　　仪器信息网：贵公司拉曼光谱仪的定位?　　昊量光电：Nanobase拉曼成像光谱仪专注于拉曼成像，尤其是快速mapping领域，产品不单可用于拉曼成像，还可以实现PL，EL，光电流mapping等多种成像模式。　　Nanobase拉曼成像光谱仪不但可提供高性价比解决方案，模块化的设计易于使用和维护，节省客户的的学习成本，也可根据客户具体需求扩展和定制，满足不同客户群体的需求。　　仪器信息网：请回顾贵公司拉曼光谱仪的研发及技术进展历史，贵公司在拉曼光谱仪器方面有哪些优势/专利技术?　　昊量光电：韩国Nanobase公司致力于研发和生产各种外腔式可调谐半导体激光器及高性能光谱仪。　　Nanobase公司成立于2008年，公司技术出自MIT麻省理工大学电子实验室；　　2009年Nanobase推出可调谐半导体激光和光谱仪；　　2010年和2011年连续推出用于LED测试和光学相干断层扫描光谱仪；　　2012年推出便携式拉曼光谱仪XperRam Potable；　　2013年推出XperRam 200共聚焦激光拉曼扫描成像系统；　　2014年推出XperRam Compact紧凑型共聚焦拉曼光谱系统。　　上海昊量光电设备有限公司自2008年起便是Nanobase在国内的独家代理，负责Nanobase公司产品的销售和技术服务。　　和其他拉曼光谱仪相比，Nanobase拉曼成像光谱系统主要具有以下两大优势：　　1，独特的激光扫描系统　　拉曼光谱系统多采用平台位移的方式实现扫描成像，这种方式成像速度慢，精度较低，位移平台也无法放置大体积、大重量的样品。Nanobase公司的拉曼光谱系统则采用独特的激光扫描的方式，位移平台保持不动，通过振镜调节激光聚焦的位置完成扫描成像，比起传统的平台位移方式具有扫描速度快，扫描精度高，扫描范围大的特点。　　2，VPHG体相全息光栅　　传统拉曼光谱仪多采用反射式光栅分光，Nanobase公司的拉曼光谱仪则采用VPHG透射式体相全息光栅分光，体相全息Volume Phase Holographic (VPHG) 衍射光栅技术的光谱仪相对于传统的刻划光栅，具有颜色效率高，受偏振影响小的特点，同时牢固耐用，是理想的高端光谱和光通讯仪器，其透过率高达90%，比传统的反射式光栅大30%。　　仪器信息网：贵公司当前拉曼光谱仪的主流产品和主流技术?贵公司有什么样的产品发展计划?　　昊量光电:Nanobase激光拉曼成像扫描光谱系统具有以下技术特点：　　1、独特的激光扫描技术，具有优异的扫描精度和重复性　　激光扫描分辨率90%，比反射式光栅高30%，信号传输效率更高　　3、 具有Raman/PL/EL/光电流等多种测量模式　　4、扫描速度快，扫描范围大　　200µm x 200µm范围内高速成像 & 2D Mapping (x40 objective)　　目前产品主要是两款共聚焦激光拉曼成像光谱仪(XperRam 200和XperRam Compact)和一款便携式拉曼光谱仪(XperRam Portable)，　　XperRam 200可配备多个激光器，具备拉曼，PL，EL，光电流多种测量模式，易于扩展和定制。　　XperRam Compact只配备532nm激光器，具有拉曼，PL和光电流三种测量模式，结构紧凑，具有相当高的性价比。　　仪器信息网：目前贵公司拉曼光谱仪重点关注的应用领域有哪些?最看好哪个领域?主推的解决方案?　　昊量光电:目前Nanobase的重点应用于材料领域。　　主推的解决方案，拉曼光谱在二维材料方面的应用(二硫化钼mapping)　　如下图(a)所示，单层二硫化钼的拉曼光谱如下图红线所示，E12g and A1g 两个振动模式分别在380.4 and 406.2 cm-1。多层二硫化钼的拉曼光谱如下图黑线所示，E12g 和A1g 两个振动模式分别在382.3 and 402.9 cm-1 。可见单层二硫化钼和多层二硫化钼的振动模式有显著不同。　　下图(b)是对E12g的拉曼光谱成像，(c)是对A1g的拉曼光谱成像，图中不同的颜色对应E12g 和A1g不同的峰值，从(b)(c)两图可以明显看出二硫化钼在成像范围的不同分布，可见拉曼光谱mapping可以作为二维材料分析的有力工具。　　仪器信息网：从整个行业来分析，目前拉曼光谱仪都有哪些先进的技术值得大家期待?同时有哪些问题亟待解决?未来拉曼光谱仪的技术发展趋势?　　昊量光电：拉曼光谱经历了单束激光激发、通过移动位移平台扫描、通过振镜直接控制光束扫描、甚至还有将激光扩束整形成大面积匀化光斑直接进行拉曼成像的技术，这些技术的进步会使得拉曼mapping的速度和精度越来越高。　　由于激光拉曼光谱成像系统涉及到显微成像、激光光谱、机械扫描等多种技术，普遍使用较复杂，学习成本较高，并且价格昂贵，不利于拉曼光谱仪的普及，我们认为未来的拉曼光谱成像系统会朝着简化操作，降低使用和维护成本的方向发展。　　仪器信息网：预测未来拉曼光谱仪的市场发展潜力(包括应用方向、方法标准、政策法规等)?　　昊量光电：未来拉曼光谱仪的市场稳定增长率将达到10%以上，拉曼成像设备的主要的应用领域以材料科学，半导体，生物医药为主。　　Nanobase和上海昊量光电设备有限公司对拉曼光谱设备在中国市场十分看好，并对此寄予了厚望，在国内销售我们刚刚开展业务就已经有几个客户购买，还有很多客户感兴趣并在进一步的咨询了解中。我们会持续投入大量资源进行产品的宣传和推广，近期还派技术人员、工程师等赴韩学习，力争给客户带来最好的体验，不但让我们的客户买到性价比最高的产品而且也让客户感受到我们专业的技术支持和完善的售后服务，从而进一步扩大市场份额。内容来源于：上海昊量光电设备有限公司）

近日，来自韩国科学技术院的Jungwon Kim团队，通过利用频率梳的电光采样，展示了一种能够同时测量超过1000个空间坐标的飞时变化的相机。这一研究成果能够对三维设备中的复杂结构和动力学过程进行精确而快速的成像，具有极高的研究与应用价值。该文章发表在国际顶尖学术期刊《Light: Science & Applications》，题为“Massively parallel electro-optic sampling of space-encoded optical pulses for ultrafast multidimensional imaging”，Yongjin Na为论文的第一作者。光学成像和测量技术在现代科学技术中至关重要，其应用范围及其广泛，诸如振动模式测量，体内生物医学成像和自动驾驶技术等技术的发展，都离不开光学成像和测量技术的进步。尤其是快速准确地实现对微米和纳米级设备的表面轮廓的成像，对研究这类设备的静态和动态属性起着关键性作用。在静态属性方面，在越来越大的晶圆面积上进行更高动态范围和更高数据量的尺寸测量对半导体工业愈发重要。到目前为止，已经使用了使用干涉测量法和共聚焦显微镜来实现对表面的测量，但是，这些方法在测量范围（通常小于几微米）和速度（通常需要数百秒来完成成像）方面都仍然具有相当的局限性。而在动态特性方面，准确表征微和纳米机械设备中的振动和动态行为对于理解基础物理学和推进其应用至关重要。尤其是新近被发现的各种非线性、瞬态和复杂的机械动力学，例如微米和纳米机械谐振器中的非谐振动、脉冲光机械等等，都需要具有更精细的轴向和横向分辨率、更高速度和更高动态范围的实时表面变形成像。在这一问题上，相干干涉仪和白光干涉仪因其纳米级的轴向分辨率和可靠性而被广泛使用。但是，这些技术也存在亚微米的模糊范围和低动态成像的速率等局限性。因此，无论是静态还是动态的微观表面成像，都存在着成像质量和速率上的缺陷，如果能解决这个问题，无疑能让光学测量技术以及微机械技术向前迈进可观的一步。在本研究中，研究人员搭建了一种基于电光采样的新型线扫描飞行时间 (TOF) 成像技术，能够捕捉具有高动态范围的微型设备的静态和动态特性（图一）。该方法能够实现高像素率（高达 260 兆像素/秒）、高轴向分辨率（低至 330 pm）（图二，图三）和高动态范围（高达126dB）（图四），并且能够同时检测数毫米视场(FOV)上超过1000 个空间坐标的TOF变化范围。这种前所未有的性能优势不仅可以在不需要太多先验知识的情况下对复杂结构进行快速和精确的成像，还可以实时观察微型设备和机械谐振器中快速和非重复的机械运动，对微测量领域的发展具有极其重要的意义。图一：基于电光采样的线扫描TOF相机的工作原理。将锁模Er-光纤振荡器作为光学频率梳的源。使用MUTC光电二极管生成的超低抖动光电流脉冲，来生成时间尺。在目标成像过程中，光脉冲被扩展，并进行谱色散以实现空间-波长编码。从目标物体反射后，TOF编码的子脉冲被收集并在 EOS-TD中进行TOF到强度的转换。最后使用线扫描相机分析EOS-TD输出光谱，以同时重建超过1000个空间点的TOF信息。图二：线扫描TOF方法的轴向和横向分辨率的分析。(a) 对TOF精度的测量，重叠艾伦偏差（overlapping Allan deviation）关于采集时间的函数。图中展示了 4 V、8 V和16 V（不饱和和饱和相机条件）的三个MUTC 光电二极管偏置电压。插图：相对于光脉冲和光电流脉冲上升沿之间的相对时间的归一化 EOS-TD 输出，展示了4 V、8 V 和 16 V（不饱和）和 16 V（饱和）偏置电压的可测量范围分别为 3 毫米、1.6 毫米、1.2 毫米和 0.4 毫米。(b) 在10 ms采集时间（16 V 偏压，不饱和相机）每个像素位置的TOF 精度测量。(c)以30毫米焦距聚焦时测得的光束轮廓。(d)分辨率目标的显微成像。右上图中显示了第6组和第7组的放大图像（左侧图中的红色框）。如单线扫描轨迹所示，第6组中元素 6 的三个条具有约23%的对比度，从而产生约 114 lp/mm（4.38μm）的横向分辨率。图三：3D表面轮廓成像结果。(a) 相同材料（碳化铬）的两个量块的表面轮廓成像。如从点 A到 A' 的横截面图所示，可以清楚地测量到300 μm的台阶高度。灰色区域表示量块的边缘，由于来自两个表面的反射，TOF 在此处具有模糊性。台阶高度（点 I和II之间）确定为 300.029 μm，重复误差（在100 μs 采集时间下 100 次连续测量的标准偏差值）为 31 nm，与校准干涉仪结果的误差为 +31 nm。(b) 不同材料组装成像结果；附在陶瓷光学平面上的两个钢量块。测得的500μm 阶高 (II- I) 具有93 nm 的重复误差（100 μs 采集时间）和校准干涉仪结果的-22 nm 误差。(c) 复杂周期结构的表面轮廓成像（涂有100 纳米厚的银的硅样品）。一对f = 60 mm 镜头用于得到更好的空间分辨率。区域 I 中TOF点的直方图展示了10.039 μm平均高度差，与共聚焦显微镜结果相比有-14 nm 误差。插图：样品的显微图像 (2.5X)。图四：动态成像结果。(a) 两个附有PZT的镜子之间的相互作用。f = 75 mm镜头用于约10 mm的水平FOV。两个PZT的驱动持续时间约为100毫秒，延迟约为25毫秒。下方的图依次显示了调制开始、相互作用瞬态、稳态和调制结束时重建的TOF迹线。(b) 对MEMS 桥弯曲模态形状的实时观察。14 束光束尺寸约为 8 μm，FOV约为880 μm的光束沿桥的长边入射。测量了前五个弯曲模式（从4.0 kHz 到80.9 kHz）的共振运动。14 个局部位置的TOF用红点表示，点之间的TOF曲线是用样条法插值的。插图中展示扫描电子显微镜的成像结果。

项目编号：WHCSIMC2022-1808554ZF(H)，HW20220419项目名称：华中科技大学激光共焦荧光寿命成像显微镜采购项目预算金额：200.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：200.0000000 万元（人民币）采购需求：1.本次公开招标共分1个项目包，具体需求如下。详细技术规格、参数及要求见本项目招标文件第（三）章内容。（1） 项目包编号：1（2） 项目包名称：激光共焦荧光寿命成像显微镜（3） 类别：货物（4） 数量：一套（5） 简要技术要求：可实现荧光强度成像、荧光寿命成像、载流子扩散成像、光电流成像、单点荧光寿命/光谱采集。具体参数详见招标文件。（6） 采购预算：200万元人民币（7）其他：本项目不接受进口设备投标合同履行期限：交货期：合同签订后150天内供货。质保期：验收合格后一年。本项目( 不接受 )联合体投标。

近日，国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院陈效双研究员团队提出了一种通过六方氮化硼封装技术，实现从520 nm到4.6 μm工作波长的钽镍硒（Ta2NiSe5）非制冷红外光电探测器（PD）。该探测器在室温空气环境条件下具有较低的等效噪声功率（4.5 × 10−13W Hz−1/2）和较高的归一化探测率（3.5× 1010cm Hz1/2W−1），而且通过表征时间、偏置、功率和温度依赖等多方面因素，研究其不同波长辐射产生光电流的多重机制。此外，还展示了器件的偏振灵敏度和在不同的可见光、近红外、中波红外波长范围内的多功能成像应用。这些结果揭示了多功能的探测模式，为设计新型的纳米光电器件提供了一种新的思路。该成果以“H-BN-Encapsulated Uncooled Infrared Photodetectors Based on Tantalum Nickel Selenide”为题发表在期刊Advanced Functional Materials上（IF=19）。本工作也得到了国家自然科学基金委、上海市科委、中国科学院和浙江省自然科学基金委等项目的资助。本文利用干法转移堆叠，采用平面h-BN封装的金属-Ta2NiSe5-金属(源极和漏极)结构设计了Ta2NiSe5基PDs，如图1a所示。图1b的左侧面板显示了横截面透射电子显微镜图像，并证明原子堆中没有污染或无定形氧化物。图1d显示了在黑暗条件下和不同功率强度的激光照射（1550nm）下的I-V特性的比较，显示了近线性行为，表明Ta2NiSe5薄片和Cr/Au电极之间具有良好的欧姆接触。如图1e所示，对于窄带隙半导体Ta2NiSe5，光激发载流子的短瞬态寿命减少了电荷分离时间。Ta2NiSe5的高迁移率可以实现电场驱动的光生载流子的快速传输，降低复合的概率。520 nm至2 µm范围内的光响应机制被认为是光电导效应（PDE）。由于PDE，带间跃迁产生的电子-空穴对被施加的电场分离，并被图1h左侧面板中的电极收集。在可见光和近红外光谱中吸收光子，只要它们具有超过带隙的能量，就会触发电子-空穴（e-h）对的产生，从而调节材料的电导率。随后，这些产生的e-h对在外部电场的诱导下分离，产生光电流。基于Ta2NiSe5的PD在1550 nm处0 V和±1 V的扫描光电流映射（图1h）很好地验证了上述光电流起源的推测。图1. Ta2NiSe5基PD在大气环境中不同激光波长和功率下的光电特性。（a）基于Ta2NiSe5的PD的示意图。（b）Ta2NiSe5基PD的横截面TEM图像和相应的元素映射。（c）剥离的Ta2NiSe5纳米片的SEM图像和EDS元素图谱。（d）在1550 nm激光照射下，不同功率下的Iph-Vds曲线。（e）基于Ta2NiSe5的PD的单个响应过程，Vds为1V。（f）从具有绝对值的I-t曲线中提取的Vds和Plight相关光电流。（g）在1V偏压下基于Ta2NiSe5的PD下的光电流的线性功率和亚线性功率依赖性。（h）1550 nm激光照射下典型Ta2NiSe5基PD的扫描光电流图，以及−1、0和1 V偏压照射下从Ta2NiSe5到电极的光生载流子传输过程的说明。泡利阻塞抑制了在4.6 μm（0.27 eV）处产生电子-空穴对的直接光学跃迁。热效应机制被认为是控制MWIR区域光探测过程的潜在物理机制，如光热电效应和辐射热效应。对于辐射热效应的贡献，不需要外部偏置来产生光电流，如图2a所示，而不是依赖于自供电的工作模式。辐射热效应是指沟道材料由于吸收均匀的红外辐射而引起温度升高，从而导致电导率或光吸收等电学或光学性质变化。值得注意的是，辐射热效应需要外加电场。为了确定控制MWIR探测过程的主要机制，光响应被记录为功率和Vds的关系。光电流呈现负极性、零极性和正极性三个特征区域，分别对应图2a中的区域I、II和III。通过测量Ta2NiSe5基PDs电阻的温度依赖性（4-400 K），器件电阻的温度依赖性表现出典型的半导体热激发输运性质，表明热效应可以有效地增强器件电导（图2b）。电阻的温度系数（TCR）是辐射热效应的一个关键指标，在Vds=1 V时，Ta2NiSe5基PDs的TCR为-1.9% K-1。与快速的可见光-近红外光响应相反，在关闭光后漏极电流缓慢恢复，响应时间≈24 ms（图2c）。辐射热效应可以解释明显的光响应与缓慢的下降和上升时间，而不是光电导效应。该值是典型的辐射热特性（1-100 ms），因为吸收MWIR光子后热电子的能量转移到晶格，进一步改变沟道电导。此外，在传热和耗散过程中，h-BN利用极高的导热系数有效地消散探测器产生的热量。光电流的产生分为两种状态。首先，沟道材料在吸收MWIR光子后改变自身电导率，其次，通过驱动外电场产生光电流（图2d）。与PTE中取决于塞贝克系数的光电流符号不同，辐射热光电流的符号取决于外部电场。为了直观地揭示Ta2NiSe5基PDs的光响应机制，本文利用扫描光电流成像技术对光电流分布进行成像（图2e）。在0 V偏置照射下，几乎没有观察到光电流，而在±1 V的外偏置照射下，整个沟道的光电流相当均匀。诱导的电导变化可能是入射光下温度升高期间产生电流的载流子数量变化的结果。Ta2NiSe5基PDs具有独特的性能，它们可以在室温下工作而不会性能下降，这使得它们有希望用于辐射热探测应用。此外，该器件无需p-n结即可工作，简化了制造过程。图2. 基于Ta2NiSe5的PD在4.6 µm光照下的光响应。（a）从I-t曲线中提取的Vds和Plight相关光电流。（b）Ta2NiSe5纳米片电阻的温度依赖性。（c）Vds为1V的基于Ta2NiSe5的PD的单个响应过程。（d）基于Ta2NiSe5的器件在4.6 µm激光照射下的晶格加热的典型示意图。（e）4.6 µm激光照射下典型Ta2NiSe5基PD的扫描光电流图，以及−1、0和1 V偏压照射下测辐射热机制器件的能带对准。接下来，520nm-4.6 µm波长范围内的光的光谱响应度如图3a（左纵轴）所示，在4.6 µm处峰值为0.86 A W−1。在图3a（右纵轴）中，在不同激发波长上进行的EQE测量表明，随着波长的增加，EQE逐渐下降。由入射光子和晶格振动之间的相互作用产生的有限的能量转换效率，以及两端电极的有限收集，通过阻碍入射光子到光生载流子的有效转换，降低了材料的量子效率。重要的是，从可见光到MWIR光谱范围（520 nm-4.6 µm）实现了0.23至82.22的EQE值。与许多传统报道的基于低维材料的PD相比，基于Ta2NiSe5的PD的EQE显著更高，如图3b所示。从1 Hz到10 kHz测量的电流噪声功率谱如图3c所示，然后将NEP计算为NEP=in/RI（图3d），其中在520 nm处获得的最小NEP≈0.45 pW Hz−1/2，在4.6 µm处获得的最低NEP≈18 pW Hz−1/2。基于Ta2NiSe5的PD的较低NEP证明了它们区分信号和噪声的优异能力。图3e显示了与传统大块材料和基于2D材料的PD相比，基于Ta2NiSe5的PD在不同偏压下的波长依赖性特异性检测。对于光电导和测辐射热计响应，D*显示出3.5×1010至8.75×108cm Hz1/2W−1的轻微波动。我们的PD的D*与最先进的商业PD相当，并且高于基于可见光到中红外区域的2D材料的PD。图3. 基于Ta2NiSe5的PD的可见光至MWIR区域的宽带光响应。（a）Vds＝1时RI（蓝色实心正方形）和EQE（红色实心圆）的波长依赖性。（b）基于Ta2NiSe5的PD与2D和块体材料PD的EQE的比较。（c）从1 Hz到10 kHz测量的电流噪声功率谱。（d）基于Ta2NiSe5的PD与以前的PD的NEP性能比较，插图显示了NEP的波长依赖性。（e）不同波长下的比探测率（D*）与基于2D材料的最先进的其他PD以及商用红外PD的比较。为了确定基于Ta2NiSe5的PD的偏振依赖性，我们进行了如图4a所示的实验。垂直入射光使用格兰泰勒棱镜进行偏振，通过旋转半波片同时保持恒定的激光功率来改变样品的激光偏振方向和b轴之间的关系。对最具代表性的638 nm激光偏振特性进行研究，图4b，c显示，随着极化角的变化，光电流表现出显著的周期性变化，最大值和最小值分别沿Ta2NiSe5纳米片的b轴和a轴方向获得。值得注意的是，图4c中的偏振依赖性光响应图显示了由于Ta2NiSe5晶体的[TaSe6]2链的潜在1D排列而导致的两片叶子的形状。最终结果显示，各向异性比（Iph-max/Iph-min）达到约1.47，表明基于Ta2NiSe5的PD的整体性能优于大多数其他报道的PD，如图4f所示，并为设计未来的多功能、空气稳定的光电子器件提供了广阔的前景。图4. 基于Ta2NiSe5的PD的偏振敏感光电检测。（a）利用Ta2NiSe5材料的基于纳米片的偏振敏感光电探测器的示意图。（b）在638 nm激光源下记录的光偏振方向为0°至360°的时间分辨光响应。（c）在638 nm偏振激光下，Vds为−1至0V的光电流中各向异性响应的各向异性响应图。（d）通过在638 nm激光下扫描Ta2NiSe5基PD获得的光电流图，偏振角从0°到180°不等。（e）创建极坐标图以显示在638 nm线性偏振激光照射下在40、36和17 nm厚度下产生的角度分辨光电流。（f）与其他常用的2D和1D材料相比，光电流各向异性比和光响应范围。为了充分探索基于Ta2NiSe5单元的PD在多应用成像中的潜力，如图5a所示构建了一个成像系统。采用逐点或逐像素覆盖整个物体区域，用聚焦的可检测光束照射物体，PD检测到的光电流信号由锁定放大器、前置放大器和计算机收集，计算机记录位置坐标生成高质量图像。为了测试基于Ta2NiSe5的PD的成像能力，将具有“HIAS”图案（15 cm×5 cm）的中空金属板放置在520 nm激光器前面，并以优于0.5 mm的高分辨率成功捕获了所产生的成像，如图5b所示。通过控制外部偏置，可以改变PD在638 nm照明下的响应，并成功实现物体成像清晰度，如图5c所示。在NIR范围内，在基于Ta2NiSe5的PD中获得了覆盖载玻片的钥匙锯齿状边缘的高对比度图像（图5d）。此外，基于Ta2NiSe5的设备在近红外和MWIR区域都表现出高度稳定的响应，确保了高对比度成像以智能识别宏观物体。为了证明这一特性，在1550 nm和3.2 μm处实现了复合物体（硅片和长尾夹）的双通道成像。如图5e所示，近红外光只能检测到一半的长尾夹，而MWIR辐射可以显示整个长尾夹。结果证明了基于Ta2NiSe5的PD在军事和民用应用中检测隐藏物体的潜力。图5. Ta2NiSe5基PD的光电成像应用。（a）使用PD作为成像像素的成像系统的示意图。（b）520 nm处的“HIAS”物体（上图）和相应的高分辨率成像图（下图）。（c）在638 nm处，Vds为0.05、0.1、0.5和1 V的“H”对象。（d）1550 nm覆盖载玻片的钥匙成像。（e）在1550 nm和3.2 µm处被硅片部分隐藏的长尾夹的成像。本文揭示了h-BN封装的Ta2NiSe5基PD在环境条件下在520 nm至4.6 µm的宽光谱范围内工作的特殊光电特性，受光电导和测辐射热效应的控制。光电探测器同时表现出宽带和快速的光电探测能力，具有显著的响应性，超过了现有商业室温探测器的性能。基于Ta2NiSe5的PD的室温响应度达到了34.44 AW−1（520 nm）、32.14 AW−1（638 nm）、29.81 AW−1（830 nm）、20.92 AW−1（1550 nm），16.58 AW−1（2 µm）和0.86 AW−1（4.6 µm）。基于Ta2NiSe5的PD的独特光学特性使其适合于各种应用，包括传感、成像和通信，并且它们与其它2D材料的集成可以进一步增强它们的性能和功能。因此，这项工作的研究为利用2D材料设计稳定的光电探测器铺平了道路，为推进下一代红外光电子研究的发展做出了贡献。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202305380

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成果名称 扫描探针显微镜宽动态范围电流测量系统的研制 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 &radic 研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介： 扫描探针显微镜（SPM）是研究材料表面结构和特性的重要分析设备，具有高精度和高空间分辨的优点，可以在多种模式下工作。其中，扫描隧道显微镜（STM）和导电原子力显微镜（CFM）技术，通过探测偏压作用下针尖与样品间产生的电流，可以获得器件电学特性或材料表面局域电子结构等重要信息，成为目前微纳电子学研究领域的重要工具。SPM中用于探测针尖与样品间电流的关键部件是电流-电压转换器（I-V Converter），其作用是把探测到的微弱电流信号转换为电压信号以便后续处理。目前商用SPM设备中采用的是虚地型固定增益线性电流-电压转换器，典型灵敏度为108 V/A，其主要缺点是电流测量的动态范围较小，只能达到3~4个数量级，这使得目前SPM的电流测量能力被限定在10pA~100nA之间，阻碍了SPM在微纳电子学领域的应用。 2012年，信息学院申自勇副教授申请的&ldquo 扫描探针显微镜宽动态范围电流测量系统的研制&rdquo 获得了第四期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持，在项目资金的支持下，申自勇课题组开展了富有成效的工作，包括：（1）宽动态电流测量系统总体设计；（2）测量系统与SPM控制系统的接口设计；（3）测量系统加工制作和联机调试；（4）测量系统性能指标的测试评估与优化。此外，课题组还克服了皮安级微弱电流的高精度低噪声测量、反馈回路中用于非线性转换的双极结型晶体管的温度补偿等技术难题，所研制的测量系统取得了良好的效果。目前，该项目已经顺利结题，其成果装置已经在该课题组相关仪器上正常使用，并在向校内外相关用户推广。 应用前景： 扫描隧道显微镜（STM）和导电原子力显微镜（CFM）技术，通过探测偏压作用下针尖与样品间产生的电流，可以获得器件电学特性或材料表面局域电子结构等重要信息，成为目前微纳电子学研究领域的重要工具。

六方氮化硼(hBN)是一种具有与石墨烯类似的六角网状晶格结构的宽禁带半导体，其大带隙和绝缘性质使其成为极佳的介质衬底材料，同时也限制了其在电子学和光电子学器件中更广泛的应用。与hBN片层不同，hBN纳米带(BNNR)可以通过引入空间和静电势的约束表现出可变的带隙。计算预测，横向电场可以使BNNRs带隙变窄，甚至导致其出现绝缘体-金属转变。然而，如何通过实验在BNNR上引入较高的横向电场仍然具有挑战性。 　　针对上述问题，近日中国科学院上海微系统与信息技术研究所王浩敏研究员课题组与南京航空航天大学张助华教授团队、中国科学院上海技术物理研究所胡伟达研究员团队联合开展研究。联合研究团队对水吸附锯齿型BNNR (zBNNR)的带隙调制进行了系统的研究。计算结果表明，吸附在zBNNR两侧的水产生了超过2 V/nm的横向等效电场，从而缩小zBNNR的带隙。通过边缘吸附水分子，研究团队首次测量了zBNNR器件的栅极调制输运和其对红外光谱的光电响应，这有利于基于hBN的光电性质的同质集成。这项研究为实现基于六方氮化硼的电子/光电子器件和电路提供了新的思路。 　　相关成果近日以“Water induced bandgap engineering in nanoribbons of hexagonal boron nitride”为题在线发表在期刊Advanced Materials (https://doi.org/10.1002/adma.202303198)上。 　　中国科学院上海微系统所陈晨博士，王慧山博士与南京航空航天大学的杭阳博士为该文章的第一作者，王浩敏研究员、张助华教授和胡伟达研究员为论文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金项目、中国科学院先导B类计划、国家重点研发计划、上海市科委基金与博新计划等项目资助。图1. (a) 在hBN表面上，Zn纳米粒子蚀刻出两个平行沟槽之间的zBNNR；(b) 不同宽度BNNR的原子力显微镜(AFM)高度图像。比例尺为50 nm；(c)水分子以六方冰形式吸附在zBNNR两侧边缘的结构示意图，由此诱导产生了横向电场。图2.(a)8 nm宽的zBNNR器件在300 K下，Vds从10 V到50 V，背栅电压Vg从-65 V到65 V下的输运曲线，开/关比超过103；(b) 不同宽度zBNNR的输运曲线；(c) 器件的场效应和光电流开/关比与zBNNR宽度的关系；(d) 在功率为35 mW的1060 nm激光照射下，两个zBNNR器件中随时间变化的光电流。它们的宽度分别为33 nm和8.5 nm。

近日，芬兰阿尔托大学（Aalto University）孙志培院士团队和上海交通大学蔡伟伟教授团队，浙江大学杨宗银教授团队，四川大学崔汉骁教授团队，以及英国剑桥大学的Tawfique Hasan教授团队等合作开发了一种基于可调范德华异质结的高性能超微型光谱仪，尺寸仅为数微米。通过学习该异质结在不同栅极电压下的光电流响应，结合先进的重构算法，研究人员在可见光和近红外波段突破性地实现了~0.36纳米的窄带光谱准确度，以及~3纳米的宽带光谱分辨率。该新型光谱仪不仅无需传统光谱仪中的光栅，光电探测器阵列等复杂器件和结构，还具有极高的准确度和分辨率。该工作不仅为高性能光谱仪的微型化提供了全新的思路，也为大规模片上光子系统集成，芯片实验室等先进技术实现了重要基础性突破。相关研究成果于近日以题为“Miniaturized spectrometers with a tunable van der Waals junction”的研究论文形式在线发表于Science期刊。计算光谱仪的性能取决于其波长依赖性光响应度的可变性。vdW结的界面带取向的电调谐（图1A）可实现可控和独特的层间传输。这种电可控的层间传输允许在宽光谱范围上具有高灵敏度和可变性的可调谐光谱响应（图1A）。作者将电可调谐的单vdW结与各种应用的计算重建算法相结合（图1B）。为了在实验上实现光谱仪概念，作者进行了以下三个步骤（图1）：（i）使用多个已知入射光谱测量门可调谐光谱响应，（ii）测量待分析的未知入射光的门可调光电流，以及（iii）根据学习和测试过程中获得的结果，使用重构算法计算未知入射光的光谱信息。图1 超小型化光谱仪概念在不同的栅极电压和入射光波长下调谐对光谱仪至关重要。作者选择MoS 2/Se 2异质结（图2A）作为例子。MoS 2/Se 2异质结被顶部和底部的六方氮化硼（h-BN）层所封装，分别用于绝缘和钝化。堆叠层下面的单层石墨烯薄膜被用作局部栅极电极，用于有效的栅极调谐。MoS 2/Se 2通道及其异质结的传输曲线是在黑暗条件下漏源电压为3V时测量的（图2B）。MoS 2/Se 2异质结的 "反双极 "行为和其他传输特性是MoS 2/Se 2异质结的典型特征，提供了明显可区分的V GS依赖性。测量的MoS 2/Se 2异质结的传输曲线表明有很强的波长依赖性（图2c）。光谱响应矩阵（图2D）从跨越可调谐的MoS 2/Se 2异质结产生的光激发电荷载流子的动力学中继承了丰富的结构，证实了在MoS 2/Se 2异质结中具有快速和稳定的光谱检测与可调谐能力。在编码这个光谱响应矩阵（图2D）后，就可以通过测量未知入射光的门控可调谐光电流，然后计算其约束最小二乘解，以使用自适应吉洪诺夫正则化方法通过最小化具有正则化因子的残余范数来重建光谱。并证明了单结光谱仪概念的可行性（图2E和F）。图2 单结光谱演示在实际应用中，波长分辨能力是衡量光谱仪的一个重要标准。为了证明此单结超微型光谱仪的高光谱分辨率能力，作者通过一个超小的学习步骤（0.1纳米）构建一个高密度的光谱响应矩阵，使用波长为675至685纳米的单色光进行学习过程（图3A）。此单结光谱仪由高密度光谱响应矩阵编码，可以高精度地分辨单色光（图3，B和C）。重建光谱和参考光谱之间的平均峰值波长差（Δλ）为∼0.36±0.06纳米，最小为∼0.04纳米（图3D）。这与0.1 nm的学习步骤相当。在给定的输入波长λ下，平均波长分辨率是∼3470（图3D）。此外，作者测量复杂的入射光谱以研究光谱分辨率。成功区分了∼679 nm处相隔∼3 nm的两个峰（图3E）。为了说明单结光谱仪的未来发展可能性，作者还证明此方法具有改进的光响应性的潜力，可实现比商用小型化光谱仪更高的分辨率（图3F）。图 3.高性能波长分辨功率和光谱分辨率此单结光谱仪可以从最近开发的大规模2D材料合成中受益，以构建用于未来光谱成像的阵列。使用此光谱仪通过空间扫描演示了由红色、蓝色和透明区域组成的彩色滤光片的概念验证光谱成像（图4A）。在每个映射位置，测得不同V GS处的光电流数据一般事务记录在空间响应数据立方体中，用于光谱重建。在不同V GS下扫描的一系列光电流映射数据被显示出来（图4B）并转换为在不同波长下重建的一系列光谱数据（图4C）。在此演示中，图像分辨率由映射步骤定义。此概念在未来的阵列设备进行大规模光谱成像方面具有巨大的潜力，可以在微米或纳米尺度的结中提供高空间分辨率。图 4. 光谱成像的概念验证演示在此光谱仪中，无需光电探测器阵列、滤光片阵列或其他笨重的色散元件即可实现高分辨率、亚纳米级精度和宽工作带宽。作者的单结光谱仪占地面积小，可提供与当前光子集成电路和CMOS兼容工艺的可扩展性和兼容性，从而直接集成到现代智能手机、芯片实验室系统以及从生物植入物到无人机和卫星等其他定制设备中。本文所报道的范德华异质结光谱仪，简化了传统光谱仪中为实现高性能所采用的复杂光电探测器阵列，滤波器阵列，以及其他复杂的分光、色散结构和元件，使光谱仪尺寸缩小到微米量级；利用异质结栅压可调光谱响应的特性及计算重构算法，实现了极高的光谱准确度和分辨率。该工作是一项重要的基础性突破，将为大规模片上光子系统集成，芯片实验室等先进技术的小型化提供高性能解决方案。

导言纳米材料的功能化与图案化是电子和光电子器件先进制造中一个有潜力的方向。当前的微图案化策略对于后刻蚀/剥离工艺是不可或缺的，这些工艺会污染/损坏功能材料。在本文中，作者开发了一种创新的低温、无需后剥离、种子限制的制造策略以应对这个问题，从而在任意刚性或柔性基底上实现微米或宏观尺度的花状AgBiS2纳米结构的指定图案。由图案化的AgBiS2纳米结构制成的光电导体显示出宽带、灵敏和快速的光响应。此外，进行了单像素光栅扫描阵列成像，光学图案可靠和清晰的电响应，展示了光电导体在实际成像应用中的潜力。值得注意的是，图案化过程实现了应变释放的微结构，制造出了一种即使在1000多次弯曲/恢复测试周期后仍具有高耐久性的柔性光电探测器。这项研究提供了一种简单、低温和环保的策略，以应对当前非侵入性微制造和半导体任意图案化的挑战，这些挑战有望满足可扩展和可穿戴光电子传感器进一步新兴技术的发展。分享一篇来自北京理工大学王卓然团队的新研究成果，本文以“Patterned growth of AgBiS2 nanostructures on arbitrary substrates for broadband and eco-friendly optoelectronic sensing”为题发表于期刊Nanoscale，原文链接：https://DOI: 10.1039/d4nr00499j 希望对您的科学研究或工业生产带来一些灵感和启发。正文在微尺度上对纳米结构进行图案化一直是推动纳米技术前沿发展的主要动力。特别是，光电子学、量子点、纳米线、二维材料及其分层的三维组装体已经展示了增强的光-物质相互作用，它们的微图案化在显示和传感方面取得了快速进展，朝着可扩展性和新形式（即，机械柔性）发展。标准的微图案化遵循自上而下的方法，其中半导体的薄连续层通过光刻掩模和刻蚀。相比之下，低温可加工纳米材料实现了自下而上的制造，避免了使用高腐蚀性试剂对半导体进行刻蚀，这对于脆弱的纳米材料尤为重要。例如，纳米材料的墨水可以喷墨打印在任意基底上，用于发光二极管（例如，QLED）、图像传感器和柔性太阳能电池。然而，通过物理喷嘴直接打印微尺度图案非常具有挑战性，这使得光刻图案转移对于高分辨率应用不可或缺。然而，后剥离需要完全暴露于丙酮或氧等离子体等试剂中以去除光刻胶，这些试剂虽然温和，但不可避免地会降解这些对表面敏感的功能材料。因此，对于下一代微纳米光电子学，非常需要无需后剥离的纳米材料微图案化创新。在这方面，低温下种子诱导的纳米结构直接生长是一种优越的解决方案。例如，Jiang等人利用预图案化的ZnO种子实现ZnO纳米线的水热和亚微米周期生长，用于超高分辨率图像传感器。Fan等人利用垂直纳米通道底部的铅金属纳米簇启动高质量钙钛矿纳米线生长，用于半球形图像传感器和LED。然而，迄今为止，只有有限的材料适用于这一领域。因此，需要新的材料系统和策略，它们可以在低温下图案化，并且具有超出硅光谱（紫外线和可见光）的扩展光谱范围。在所有显示出卓越光电子功能的半导体中，AgBiS2以胶体纳米晶体形式在光伏领域取得了快速进展，这源于其阳离子无序均匀化带来的异常高的光吸收能力。此外，AgBiS2无毒、环保，符合有害物质限制（RoHS）要求，因此适合普遍的物联网应用。此外，AgBiS2被报道具有约0.8电子伏特的窄带隙，因此显示出宽带和短波红外（SWIR）光电探测的前景。此外，它的低温可加工性以及其高吸收系数使得超薄设备配置尤其重要，这对于开发柔性应用非常重要，但尚未被探索。在这项研究中，作者报道了一种创新的低温、无后剥离微制造策略，用于在刚性和柔性基底上合成任意图案的微尺度花状AgBiS2分层纳米结构，并展示了它们作为柔性光电探测器的宽带（320-2200纳米）、快速（微秒级）光响应以及在极端弯曲下的耐用性。这项工作提供了一种高度功能性、环保、低成本和柔性的策略，以促进下一代光电子传感应用，如成像、通信、可穿戴设备和健康监测。AgBiS2纳米花的任意图案化基于AgBiS2的低温溶液可加工性，作者首次开发了一种新颖的“自下而上”的方法，以实现在微米或宏观尺度上对功能材料进行精确和任意的图案化。制造过程遵循一个简单的三步流程，如图1a所示：图1 AgBiS2纳米花图案化过程。(a) 图案化过程的示意图。(b) 用培养的AgBiS2纳米花对10微米、5微米和2微米宽度的超细图案进行SEM表征。(c) 4厘米×4厘米大小的玻璃基底上由AgBiS2纳米花组成的各种图案的照片。(d) 大学徽标、樱桃、玻璃、柔性PI和SiO2/Si基底上的互指电极的微型图案的光学显微镜图像，右下角的樱桃的SEM图像显示它们具有共同的纳米花形态。(e) 在两英寸晶圆级蓝宝石、SiO2/Si、PET和PI基底上的各种图案的照片。这一三步流程包括：首先，通过热蒸发在基底上形成约10纳米的银层，并通过剥离过程实现预定图案；其次，银层在温和的氧等离子体处理后转化为Ag2O，作为“种子”促进下一步的功能材料生长；最后，通过旋涂DMF溶液并进行低于200°C的热处理，生长出花状AgBiS2纳米结构，精确复制了初始图案。这种方法避免了有害的后刻蚀过程，分辨率理论上仅受银层限制，能够实现10微米至2微米宽的微通道图案化。该方法的优势在于直接图案化纳米材料，且适用于多种金属图案化技术，包括纳米压印和阴影掩模，适用于微米或宏观尺度的功能材料制造。作者已经在4厘米×4厘米的玻璃基底上展示了多种图案，包括北京理工大学的微米级徽标和互指型微电极，证明了这一技术的通用性和对复杂形状的复制能力。此外，该过程适用于任意刚性或柔性基底，整个制造过程在200°C以下进行，适合CMOS集成和柔性电子制造。作者在PI和PET柔性基底上成功复制了多种图案，展示了这一方法在开发柔性和可打印微电子方面的潜力。精细结构表征作者深入研究了AgBiS2纳米花的生长过程，发现这些纳米花的生长类似于自然植物的栽培。在生长初期，微小的Ag2O种子在前驱体溶液和加热器的作用下促进了纳米花的萌芽。经过多次涂覆和烘烤，这些孤立的纳米花逐渐长大并变得更加密集。通过SEM和TEM图像，作者观察到这些“纳米芦荟”由重叠的枝条组成，每个枝条上都有细小的针状次级结构。AgBiS2作为一种新兴的光电材料，因其卓越的光吸收能力而受到关注。紫外-可见-近红外光谱分析显示，AgBiS2在整个可见光和短波红外范围内具有约10-5 cm-1的高吸收系数。通过Tauc图估计，其窄间接带隙约为0.74电子伏特，表明其具有超宽带吸收特性，这使得AgBiS2在制造多光谱光电探测器方面具有巨大潜力。这些特性将在后续部分进行详细讨论。图2. AgBiS2纳米花的特性和示意图机制。(a) AgBiS2纳米花生长的不同阶段的示意图和相应的SEM表征图。(b) 高倍SEM图像。(c) HRTEM图像。(d) SAED图案。(e) XRD图案。(f) 元素映射显示了Ag、Bi和S元素在AgBiS2纳米花上的分布。(g和h) AgBiS2纳米花中Ag、Bi和S元素的高分辨率XPS光谱。(i) 制备的AgBiS2纳米花的吸收光谱。(j) 间接Tauc图估算出0.74电子伏特的带隙。宽带光电探测器作者通过在紧密排列的AgBiS2纳米花“微通道”上沉积金电极，构建了一种宽带光电探测器。该设备的通道长度为约100微米，已通过阴影掩模定义。在黑暗中或在520纳米和1122纳米照明下评估了设备的电流-电压（I-V）特性，观察到照明下电流显著增加，表明光生电荷载流子成功分离。光谱响应探测显示设备具有从紫外到短波红外（320-2200纳米）的宽带光电探测能力，峰值Rλ和EQE分别为约271 mA W-1和63%。Rλ/EQE光谱显示光响应起始点在约1450纳米，与之前探测到的吸收一致，证实了其宽带光电探测能力。尽管在超过1450纳米波长下EQE显著下降，但在1550纳米处仍可观察到明显的光响应，这对于光通信至关重要。此外，在2200纳米处仍可发现显著的亚带隙响应，表明通过缺陷/能带工程可以进一步扩展设备的工作环境。图3. 基于AgBiS2纳米花光电探测器的光电性能测量。(a) 单通道设备的示意图，插图是相应的SEM图像。(b) 设备在黑暗中或在520纳米和1122纳米（约0.8 W cm-2）照明下的I-V特性。(c) 在0.26 mW cm-2光强照明下，不同光波长下的Rλ和EQE。(d) 在0.7 W cm-2光强照明下的多波长光电流响应。(e) 在不同光强下，单通道光电导体在520纳米照明下的响应度和EQE。(f) 多通道设备的示意图；插图是相应的SEM图像。(g) 在520纳米（0.8 W cm-2）照明下，“通道”数量与光电流之间的相关性，以及(h) 光电流与“通道”数量的相应拟合曲线，展示了明确定义的线性关系。(i) 十通道设备在520纳米照明（0.8 W cm-2）下的频率特性，以及(j) 响应速度曲线。为了提高光电流，作者制造了包含多个“微通道”的设备。当应用20个“微通道”时，光电流放大到约200纳安。通过机械探针刮擦过程检查了“通道”数量与光电流之间的相关性，观察到良好的线性关系，突出了光电特性的均匀性和图案化过程的可靠性。这对于进一步规模化和集成光电子应用至关重要。光电探测器的另一个关键参数是带宽，作者的设备在高达5 kHz的频率下表现出高速响应，上升和下降时间均在100微秒范围内，估计的3 dB带宽至少为4 kHz，足以满足高帧率成像或生物光体积描记传感器的需求。图3中的光谱响应度信号及外量子效率（EQE）数据使用卓立汉光公司的DSR300微纳器件光谱响应度测试系统测试得到。其功能全面，提供多种重要参数测试。系统集成高精度光谱扫描，光电流扫描以及光响应速率测试。40μm探测光斑，实现百微米级探测器的绝对光谱祥响应度测量，能满足不同探测器测试功能的要求，是微纳器件研究的优选。成像传感作者将光电导体技术应用于光学成像，首先将其作为单像素传感器，通过2D电机舞台进行光栅扫描模式下的成像。利用阴影掩模技术，将天鹅图案直接投影到光电导体上。在可见光、近红外和短波红外光照射下，成功获得了天鹅形状的光电流图，证明了材料和器件的灵敏度和稳定性，适用于多光谱成像。进一步，作者制造了一个28×12像素的光电探测器阵列，用于焦平面阵列（FPA）成像，这是一种无需移动部件的成像技术。通过金属条定义通道，制作了高密度且性能一致的光电探测器。所有336个探测器的光电性能均一，表明了在1伏偏压和520纳米照明下，暗电流和开关比高度一致。通过阴影掩模将“B”、“I”和“T”字母图案投影并由探测器阵列成像，验证了电学重建简单光学图案的可行性。此外，使用1342纳米短波红外激光成功成像了复杂的蝴蝶图案，展示了在红外成像方面的潜力。图4. 单像素成像传感系统。(a) 单像素成像传感系统的示意图。(b) 在白光（7.9 mW cm-2）、520纳米（0.1 W cm-2）、1060纳米（0.08 W cm-2）和1342纳米（0.15 W cm-2）波长下获得的单像素成像系统的图像。(c) 在图bi中，X = 1、-1、-2.5和-3毫米位置下，用箭头指示的相应电流轮廓。(d) 在图bii-iv中，X = -2.5毫米位置下，用箭头指示的在不同波长下的相应电流轮廓。尽管这些研究还处于初步阶段，但作者已经证明了这种方法在光电传感各种形状和多光谱图像图案方面的可行性，为解决当前宽带和红外成像领域的挑战提供了环保的解决方案。总结在这项研究中，作者开发了一种新颖的方法，涉及任意图案化和种子辅助半导体生长，成功制造了花状AgBiS2纳米结构，这些结构在微米或宏观尺度上形成了指定的图案。直接在5微米线结构上制造了一个原型光电导体，显示出宽带（320纳米至2200纳米）、灵敏（Rpeak = 1.56 AW-1）和快速（小于100微秒）的光响应，有用于多光谱/短波红外光电探测和高质量光电子传感的潜力。同时采用了单像素光栅扫描和28×12焦平面阵列成像来展示光学信号矩阵的可靠和清晰电学再现。此外，由于AgBiS2纳米花自包装在“岛桥”配置中的可图案化微结构上，构建了一个柔性光电探测器，展示了出色的鲁棒性和功能性。这项工作提供了简单、环保、低温的解决方案，以应对当前非侵入性微加工和半导体任意图案化的挑战，以及具有新形式因素的宽带光电探测等，这对于下一代可扩展和可穿戴光电子传感技术的发展至关重要。北京理工大学王卓然老师简介王卓然，北京理工大学集成电路与电子学院教授/博导，国家级青年人才，北京理工大学“特立青年学者”，欧盟“玛丽居里学者”。9年海外经历，西班牙光子科学研究所ICFO独立研究员/博士后（师从菲涅尔奖得主Gerasimos Konstantatos），加拿大麦吉尔大学（QS排名世界31）博士后/博士，具有材料工程（博士）、物理电子学（硕士）、光电信息工程（学士）的多学科专业背景，主持国家自然科学基金，曾主持/参与多项欧盟ERC与加拿大NSERC研究项目，担任Nano-Micro Letters期刊青年编委，Electronics客座编辑。相关产品推荐本研究采用的是北京卓立汉光仪器有限公司DSR300微纳器件光谱响应度测试系统，如需了解该产品，欢迎咨询。产品链接：https://www.zolix.com.cn/Product_desc/1175_1495.html免责声明北京卓立汉光仪器有限公司公众号所发布内容（含图片）来源于原作者提供或原文授权转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有，北京卓立汉光仪器有限公司发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享。如果您认为本文存在侵权之处，请与我们联系，会第一时间及时处理。我们力求数据严谨准确，如有任何疑问，敬请读者不吝赐教。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。

卓立汉光2022年年度新品发布会重磅来袭 2021年12月23日北京卓立汉光仪器有限公司举办2022年年度新品发布会，多款光电新品重磅亮相，期待与您相聚。 会议时间：2021年12月23日 13:30-17:30会议地点：上海龙之梦大酒店-6楼-龙宴会厅B发布形式：线下会议+线上直播； 欢迎扫码报名，在线交流 发布背景：卓立汉光致力于为用户提供更新、功能全面、性能优越的高端分析仪器及精密光学机械产品。拉曼光谱、荧光光谱、光电探测、高光谱与影像、精密光学机械运动控制产品等高端分析仪器的新产品发布，为光电行业从业者提供全方位产品及解决方案，在高端分析仪器及精密光学机械等光电领域，比肩国际先进水平，为用户创造更优的服务与价值。所邀请的客户是光电行业领域的资深研究者，对行业的应用前景、仪器原理及研制、仪器使用等均有资深的经验，是行业内的资深耕耘者。 9大重磅新品：新款C-T式光栅光谱仪系统新款C-T式光栅光谱仪系统，采用非球面镜进行影像校正，是一台具有高通光量、高分辨率、低杂散光等关键技术优势的宽光谱影像校正光谱仪，具备国际同类型高端产品的领先性能。 新型VPH光谱仪系统新型VPH光谱仪采用体全息透射光栅，具有高通光量、高影像质量、高分辨率等技术优点，可拓展为拉曼光谱系统，并在二维材料、气体组分分析、生物医学组织研究等领域得到广泛应用。HXP824A系列六轴并联机器人HXP系列六并联机器人具有刚性强、重复定位精度高、支持机器人运行空间坐标系管理、空间校准功能，提供二次开发包，可根据实际应用整合成系统设备。适合于空间精密对位、微小器件加工和装配、光通信器件调芯、晶片检验等应用。LBIC Imaging光电流成像系统LBIC 显微光电流成像系统基于激光器和显微光路，配合振镜及高精度数字源表，实现快速微区光电流扫描测试，应用于低温、磁控、光电探针压持等原位光电扫描的光电测试，可应用于二维材料、第三代半导体等微米级光电探测器等测试方向。GaiaSky mini3-VN无人机载高光谱系统新一代无人机载高光谱成像系统，具有高光通量、高传递效率、高信噪比等优势，可实现有限区域和大面积区域的遥感成像。高精准度的惯导、POS、高清相机则为数据拼接、校准、修正提供支持。可应用于精准农业评估；水、溢油、土地沙漠化等环境监测；生态多样性评估等领域。技术革新，实现性能跃迁——Finder930全自动化拉曼光谱分析系统Finder 930全自动化拉曼光谱分析系统引入高精度自动化电动控制系统，设备更加智能，操作简单，稳定性好，开机即用，无需专人维护。全新架构的软件，兼容mapping、荧光寿命成像、高光谱数据处理功能，在材料、地质、生物、化学、医药、食品、刑侦等领域得到了广泛应用。Finder系列便携式与手持式小型拉曼光谱仪Finder系列便携式与手持式拉曼光谱仪是为了让拉曼技术走出实验室的应用型拉曼产品，采用了科研级高灵敏度检测器和大通光量的分光系统，具有性能卓越、智能操作、维护方便、环境适用性强等特点。可应用于医药、环保、食品、公安等领域。FLIM荧光寿命成像系统FLIM显微荧光寿命成像系统，基于皮秒脉冲激光器搭配时间相关单光子计数器在时域上获取样品荧光寿命，光学显微镜搭载高精度电动位移台来获取空间信息，提供全面的、丰富的荧光寿命图像数据。可广泛应用于生物组织分子荧光团的研究工作，实现针对光电半导体载流子寿命、分子相互作用的探测、荧光共振能量转移等对象的精准测量。OmniFluo990荧光稳态与瞬态测量与成像平台OmniFluo900荧光稳态与瞬态测量与成像平台可实现荧光光谱、光致发光、电致发光及荧光量子产率等多种稳态、瞬态测试功能。应用于稀土掺杂材料、量子点发光材料、聚集诱导发光材料、荧光微球、钙钛矿型太阳能电池、钙钛矿型发光材料等领域。

2022年年度新品发布会北京卓立汉光仪器有限公司将于2021年12月23日在上海举行2022年年度新品发布会，多款自主研发的光电新品将重磅亮相，为新型材料、生物医学、科学研究、食药、环保等领域的用户提供更优的光电检测技术和服务，期待与您相聚。 新品抢先看新型VPH光谱仪系新型VPH光谱仪采用体全息透射光栅，具有高通光量、高影像质量、高分辨率等技术优点，可拓展为拉曼光谱系统，并在二维材料、气体组分分析、生物医学组织研究等领域得到广泛应用。新款C-T式光栅光谱仪系统新款C-T式光栅光谱仪系统，采用非球面镜进行影像校正，是一台具有高通光量、高分辨率、低杂散光等关键技术优势的宽光谱影像校正光谱仪，具备国际同类型高端产品的性能。 HXP824A系列六轴并联机器人HXP系列六并联机器人具有刚性强、重复定位精度高、支持机器人运行空间坐标系管理、空间校准功能，提供二次开发包，可根据实际应用整合成系统设备。适合于空间精密对位、微小器件加工和装配、光通信器件调芯、晶片检验等应用。LBIC Imaging光电流成像系统LBIC 显微光电流成像系统基于激光器和显微光路，配合振镜及高精度数字源表，实现快速微区光电流扫描测试，应用于低温、磁控、光电探针压持等原位光电扫描的光电测试，可应用于二维材料、第三代半导体等微米级光电探测器等测试方向。GaiaSky mini3-VN无人机载高光谱系统新一代无人机载高光谱成像系统，具有高光通量、高传递效率、高信噪比等优势，可实现有限区域和大面积区域的遥感成像。高*准度的惯导、POS、高清相机则为数据拼接、校准、修正提供支持。可应用于精*农业评估；水、溢油、土地沙漠化等环境监测；生态多样性评估等领域。Finder930全自动化拉曼光谱分析系统Finder 930全自动化拉曼光谱分析系统引入高精度自动化电动控制系统，设备更加智能，操作简单，稳定性好，开机即用，无需专人维护。全新架构的软件，兼容mapping、荧光寿命成像、高光谱数据处理功能，在材料、地质、生物、化学、医药、食品、刑侦等领域得到了广泛应用。Finder系列便携式与手持式小型拉曼光谱仪Finder系列便携式与手持式拉曼光谱仪是为了让拉曼技术走出实验室的应用型拉曼产品，采用了科研级高灵敏度检测器和大通光量的分光系统，具有性能卓越、智能操作、维护方便、环境适用性强等特点。可应用于医药、环保、食品、公安等领域。FLIM荧光寿命成像系统FLIM显微荧光寿命成像系统，基于皮秒脉冲激光器搭配时间相关单光子计数器在时域上获取样品荧光寿命，光学显微镜搭载高精度电动位移台来获取空间信息，提供全面的、丰富的荧光寿命图像数据。可广泛应用于生物组织分子荧光团的研究工作，实现针对光电半导体载流子寿命、分子相互作用的探测、荧光共振能量转移等对象的测量。OmniFluo990荧光稳态与瞬态测量与成像平台OmniFluo900荧光稳态与瞬态测量与成像平台可实现荧光光谱、光致发光、电致发光及荧光量子产率等多种稳态、瞬态测试功能。应用于稀土掺杂材料、量子点发光材料、聚集诱导发光材料、荧光微球、钙钛矿型太阳能电池、钙钛矿型发光材料等领域。

自然界中的生物视觉系统因其多样化的功能引人注目，尤其是具有非凡视觉能力的复眼系统，如宽阔的视场角和强大的运动跟踪能力，在机器视觉的实际应用中具有巨大的潜力。当前制造复眼系统通常采用可变形电子技术，然而该技术面临包括全局形变的复杂性、应力稳定性、几何限制、以及光学组件与探测器单元之间不匹配的潜在问题，因此开发一体化的人工复眼系统并将其集成到自主平台如机器人或无人机上实现特定的视觉功能极具挑战性。近期，香港科技大学范智勇教授团队开发了一种独特的针孔复眼（PHCE）系统，该系统集成了3D打印的蜂窝状光学结构和半球形的全固态高密度钙钛矿纳米线（PNA）光电探测器阵列。这种无透镜的针孔结构（PHA）可以根据底层图像传感器的需求，设计制备出任意布局。该团队通过对比光学模拟和成像结果验证了该视觉系统的关键特性和功能，包括超宽视场、精准的目标定位和运动跟踪能力。该团队进一步演示了PHCE系统在无人机上的功能集成，使其能够跟踪地面上的四足机器人。这种独特的空中-地面协作机器人互动展示了PHCE系统在未来多机器人协作和机器人群技术开发中的潜在应用前景。相关工作以“An ultrawide field-of-view pinhole compound eye using hemispherical nanowire array for robot vision”为题发表于国际顶级学术期刊《Science Robotics》，并当选当月封面文章。香港科技大学电子与计算机工程系博士后周宇、孙梽博和博士研究生丁宇宬为文章共同第一作者，香港科技大学电子与计算机工程系讲席教授范智勇为文章通讯作者。该工作得到了香港研究资助局项目、粤港澳联合实验室项目、科学探索奖以及中银香港科技创新奖的大力支持。图1. PHCE及其集成组件的示意图和图像。(A)PHCE整体结构示意图。(B)PHCE系统的剖视图。(C)半球形多孔氧化铝膜中钙钛矿纳米线的横截面电镜图像和宏观照片。(D)强盗蝇眼的宏观照片。(E)安装在印刷电路板上的PHCE系统的侧视照片。(F)相邻针孔单元的横截面示意图。(G) 不同小眼间角下针孔像素数量与整体视场角的相对关系。(H)单个针孔和针孔阵列角度依赖的归一化强度分布。要点：研究者受到昆虫（例如强盗蝇）复眼独特几何结构的启发，设计了蜂窝状的针孔阵列，通过光学计算和模拟仿真优化了有限像素数下的接受角Δφ、小眼间角ΔΦ，确定了对应针孔的最佳长度直径比，可以消除相邻小眼之间的盲区并减少光效率损失。研究者使用摩方精密面投影微立体（PμSL）光刻3D打印技术（nanoArch® P140，精度：10 μm）制备了对应几何参数的针孔阵列，并与半球壳的凸面共形，原料为光敏树脂。由于高打印自由度和简化的结构，上述针孔阵列的参数可以很好地设计和协调，以满足对应图像传感器的需求。图2. 钙钛矿纳米线光电探测器的性能。(A)多孔氧化铝膜中不同钙钛矿纳米线的光致发光光谱。(B)不同组分钙钛矿纳米线的X射线衍射光谱。(C)单像素纳米线光电探测器各部分能级关系。(D)单像素探测器的时间依赖开/关光响应。(E)单像素光电探测器的光强依赖光电流密度和响应度。(F)未封装单像素光电探测器的工作稳定性。要点：钙钛矿纳米线是在氧化铝纳米通道内以铅纳米线作为前驱体之一生长的，未完全消耗的铅与钙钛矿形成接触，在除去基底后，通过热蒸镀的方式制备凹球面的铟电极，研究者使用PμSL 3D打印技术制备了与半球壳凹面共形的掩膜版。氧化铝多孔结构为钙钛矿材料提供了天然的封装，提高了器件的工作性能。通过调节钙钛矿中的卤素和金属元素，PNA光电探测器感测区域可以从可见拓展到近红外。在弱光下，探测器的响应度可达到2.9 A/W，随着光照强度的增加，光电流增加而响应度减小。此外，未封装的器件在常规环境中存放 10 个月后，仍保持超过80%的原始光电流数值。图3. PHCE系统的成像能力。(A)测量装置的示意图。(B)半球形成像系统的视场测量。(C)捕获的圆形图案图像。(D)捕获的十字和三角图案图像。要点：研究者集成了由121个小眼构成的单目复眼系统，半球形的几何结构赋予整个系统约140°的大视场角。PHCE系统能够在广阔的视场内成像。由聚光灯生成的圆形、十字和三角图案可以被PHCE系统准确捕获并成功识别。上述实验成像效果与模拟仿真结果高度吻合。图4. PHCE系统的目标定位和无人机运动跟踪。(A)包含两个 PHCE 的双目视觉系统照片。(B)双目视觉系统的工作原理。(C)在3D空间中移动点光源的空间位置和生成的移动路径。(D)无人机运动跟踪的工作原理。(E)安装在无人机上的PHCE照片。(F)-(H)光源和无人机移动期间的相对位置照片以及由无人机上的PHCE捕获的相应图像。要点：为了精确定位点光源在3D空间移动轨迹，研究者进一步构建了基于一对PHCE（分别具有37个小眼）的双目复眼系统，其中两个PHCE之间的角度固定为60°，整体视场增加到220°。双目系统可将整个区域可以分为三部分，即盲区、运动检测区和精确定位区。双目复眼捕获运动光源在不同位置的图像，研究者可以解析这些位置并重建其在3D空间中的运动轨迹。由于PHCE系统出色的角度选择性，研究者进一步将其安装在可编程的商业无人机上，实现了对载有点光源的四足机器人运动的实时定位和追踪。综上所述，受到昆虫复眼系统的启发，研究者设计并制造了一种独特的针孔复眼系统，具有广阔的视场、精确的目标定位和动态运动跟踪能力。通过进一步改进和技术升级，包括缩小设备尺寸、增加小眼数量、提高成像分辨率和响应速度，该复眼系统有望实现在智能光电传感和机器人技术领域的广泛应用。

半导体是信息时代的基石，集成电路是电子信息系统的“脖子”，而硅片是占比最大的集成电路耗材，因此硅基技术的源头和底层创新事关集成电路发展和产业安全。硅因禁带宽度的物理限制，使其无法有效探测到1100 nm以上的红外光波，而探测波段决定探测能力，不同波段反应不同信息，因此将硅基器件探测范围从可见光拓展至红外波段，实现宽光谱探测，具有十分重要的意义，也是科研工作者面临的极限挑战之一。 　　针对硅基宽光谱探测器中界面光压构筑、隧穿机制构建和纳米谐振构造等关键科学问题，中科院上海微系统所郑理副研究员团队取得系列进展，相关成果相继发表在Nature Communications、IEEE Transactions on Electron Devices和IEEE Electron Device Letters等期刊上。 　　硅与红外敏感材料界面能带工程是实现硅基高性能宽光谱探测器的前提。利用硅和量子点天然的能带偏移特征，设计了一种无需界面能带调控的光压三极管(PVTRI)结构，该器件不仅兼具高响应度和高探测率特征，还具有可辨识的红外与可见光响应时间，从而赋予了该器件自调谐功能，而且其响应时间及光电流方向亦可通过偏压进行调控。该研究为硅基宽光谱探测芯片提供了新的思路(Nature Communications，DOI：10.1038/s41467-021-27050-9，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-27050-9)。

磁畴是铁磁体材料在自发磁化的过程中，为降低静磁能而产生分化的方向各异的小型磁化区域。它的研究可将材料的基本物理性质、宏观性质和应用联系起来。近年来，由于材料的日益完善和器件的小型化，人们对磁畴分析的兴趣与日俱增。目前市面上主要的磁畴观测设备有磁光克尔显微镜、磁力显微镜、洛伦兹电镜、以及近兴起的NV色心超分辨磁学显微镜等，其中，磁光克尔显微镜可以灵活的结合外加磁场、电流及温度环境等来对材料进行面内、面外的动态磁畴观测，成为目前常用的磁畴观测设备，可用于多种磁性材料的研究，如铁磁或亚铁磁薄膜、钕铁硼等硬磁材料、硅钢等软磁材料。 2020年11月，Quantum Design中国与致真精密仪器（青岛）有限公司签署了中国区战略合作协议，合作推出多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统。通过此次战略合作，Quantum Design中国希望能够为磁学及自旋电子学等领域的研究提供更多的可能。图1 多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统 多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统由北京航空航天大学集成电路学院张学莹老师带领团队，根据多年的磁畴动力学实验技巧积累和新的磁学及自旋电子学领域的热点课题研究需求研发。它采用先进的点阵LED光源技术，能够在不切换机械结构的情况下，同时进行向和纵向克尔成像，不仅能同时检测样品垂直方向和面内方向的磁性，成像分辨率还能够达到270 nm，逼近光学衍射限。与传统的磁光克尔显微镜相比，多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统配置了多功能磁铁探针台，能够在保证450 nm高分辨率的前提下，向被测样品同时施加面磁场、垂直磁场、电流和微波信号。 此外，多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统拥有专门的智能控制系统，用户界面友好，无需复杂设置，一键触发既能实现多维度磁场、电学信号与克尔图像的同步操控。该系统的另一亮点是配置了反应速度高达1 μs的超快磁场，为微米器件中磁畴的产生、磁畴的高速运动捕捉等提供了可能。 张学莹老师师从北航赵巍胜教授和法国巴黎萨克雷大学Nicolas Vernier教授，从2015年开始研究磁光克尔成像技术和磁畴动力学，其有关磁性材料性质的论文获得北京航空航天大学博士学位论文。经过3年潜心研究，该团队于2018年完成了台克尔显微镜样机的集成，并创立致真精密仪器（青岛）有限公司。至2020年初，在北航青岛研究院和北航集成电路学院经过两轮迭代和打磨，已经完成了产品的稳定性验证，目前，该设备已经被清华大学、中科院物理所、北京工业大学等多家单位采购。 产品磁畴成像照片案例图2 CoFeB(1.3 nm)/W(0.2)/CoFeB(0.5)薄膜中的迷宫畴图3 斯格明子磁畴观测 多重信号的叠加，能够满足客户多种前沿课题的实验需求面内磁场和垂直磁场的叠加可以进行Dzyaloshinskii-Moriya作用（DMI）的测试[1,2]图4 样品Pt(4 nm)/Co(1 nm)/MgO(t nm)/Pt(4 nm)DMI作用测量[1] 自旋轨道矩（spin-orbit torque,简称SOT）是近年来发展起来的新一代电流驱动磁化翻转技术，如何更好的表征SOT翻转，在当今自旋电子学领域具有重要的理论和应用价值。 多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统配置的面内磁场和电学测试系统，不但可以实现这个过程的电学测试，还可以利用相机与信号采集卡同步的功能，逐点解析翻转曲线对应的磁畴状态 [3,4]。图5 面内磁场和电流的叠加用于sot驱动的磁性变化过程研究 在某些材料中，无法观测到纯电流驱动的磁畴壁运动。这时，可以利用多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统微秒别的超快磁场脉冲与电流同步，观测垂直磁场与电流共同驱动的畴壁运动，从而解析多种物理效应，如重金属/ 铁磁体系的自旋化率由于自旋散射降低的效应 [5]。图6 垂直磁场和电流的叠加可用于观测单磁场或者电流无法驱动的磁性动力学过程 克尔成像下磁场和微波的叠加则能够为自旋波和磁畴壁的相互作用研究提供可能[6]。图7 自旋波驱动的磁畴壁运动[6] 多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统还可进行多种磁性参数的微区测量局部饱和磁化强度Ms表征[7]由于偶作用，磁畴壁在靠近时会相互排斥。通过观察不同磁场下磁畴壁的距离，可以提取局部区域的饱和磁化强度Ms。此方法由巴黎- 萨克雷大学Nicolas Vernier 教授（致真技术顾问）在2014 年先提出并验证，与VSM测量结果得到良好吻合。图8 局部饱和磁化强度Ms表征及与其他测试方法Ms结果对比 海森堡交换作用刚度[8]采用系统的磁场“自定义波形”功能，将样品震荡退磁，再将得到的迷宫畴图片进行傅里叶变换，能够得知磁畴宽度，从而提取海森堡交换作用刚度Aex。图9 海森堡交换作用刚度提取 自旋电子薄膜质量的表征、自旋电子器件的损坏检测等[9]图10 磁性薄膜质量检测 除此之外，该系统还开发了性价比超高的变温系统。针对永磁材料研究的用户，开发了能够兼容克尔成像的高温强磁场模块。针对硅钢等软磁材料研究用户，开发了大视野面内克尔显微镜。 动态磁畴成像案例图11 cofeb薄膜动态磁畴图12 sot磁场+电流驱动磁畴翻转图13 钕铁硼永磁动态磁畴观测图14 磁性材料内钉扎点的观测，可与巴克豪森噪声同步匹配 产品基本参数✔ 向和纵向克尔成像分辨率可达300 nm；✔ 配置二维磁场探针台，面内磁场高达1 t，垂直磁场高达0.3 t（配置磁场增强模块后可达1.5 t）；✔ 快速磁场选件磁场反应速度可达1 μs；✔ 可根据需要选配直流/ 高频探针座及探针；✔ 可选配二次谐波、铁磁共振等输运测试；✔ 配置智能控制和图像处理系统，可同时施加面内磁场、垂直磁场和电学信号同步观测磁畴翻转；✔ 4k~800k，80k~500k 变温选件可选。 小结多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统除了拥有超高分辨的动态磁畴观测能力外，还能结合多功能磁场探针台提供的外加电流、面内/面外磁场等对多种磁学参数进行提取。 样机体验目前，致真精密仪器（青岛）有限公司可对相关领域感兴趣的科学工作者提供了测样体验，欢迎感兴趣的老师或同学拨打电话010-85120280或发送邮件至info@qd-china.com体验磁光克尔显微成像全新技术！ 参考文献[1] A. Cao et al., Nanoscale 10, 12062 (2018).[2] A. Cao et al., Nanotechnology 31, 155705 (2020).[3] X. Zhao et al., Appl. Phys. Lett. 116, 242401 (2020).[4] G. Wang et al., IEEE Trans. Circuits Syst. I Regul. Pap. 66, 215 (2019).[5] X. Zhang et al., Phys. Rev. Appl. 11, 054041 (2019).[6] J. Han et al., Science (80-. ). 366, 1121 (2019).[7] N. Vernier et al., Appl. Phys. Lett. 104, 122404 (2014).[8] M. Yamanouchi et al., IEEE Magn. Lett. 2, 3000304 (2011).[9] Y. Zhang et al., Phys. Rev. Appl. 9, 064027 (2018).

“扫描近场光学显微技术” 早由科学研究工作者Edward Hutchinson Synge提出。根据观察到的在一定压力下电弧发出的通过孔径仅为100nm的强聚焦平面光，他认为，利用这种小孔径可以使光在样品表面进行逐点扫描成像，同时采集被测量物质的光学信息，并大胆预测这一技术的实现将是照明探测研究领域中的巨大突破。在1956年和1972年，John A.O' Keefe与Ash and Nicholls进一步完善了该理论，并提出小孔探测原件尽可能接近样品表面将有助于该技术的实现。1984年，台利用可见光辐射进行测量的近场光学显微镜由Pohl等制造并使用，该显微镜通过探针在样品表面保持数十纳米的距离采集反馈信息，并在两年后实现了高分辨成像。 然而，传统近场光学显微镜由于瑞利衍射限（Rayleigh limitation），其分辨率不仅受到孔径尺寸的制约，也受到入射光波长1/2的限制。因此，对于sub-um的纳米材料检测成像时，传统近场光学显微镜只能采用有限波长范围的可见光，且难以获得高清图像信息。在中红外领域，近场光学显微技术对纳米结构几乎没有用武之地。 散射式近场光学显微镜利用AFM探针对激光光束聚焦照明，在针附近激发一个纳米尺度的增强近场信号区域。当针接近样品表面时，由于不同物质的介电性质差异，近场光学信息将被改变。通过背景压制技术对采集的散射信号进行解析，就能获取到样品表面的近场光学谱图并进行成像。该技术突破了传统孔径显微的限制，其分辨率仅由AFM探针针的曲率半径决定。 德国Neaspec公司提供的新一代近场光学显微镜NeaSNOM采用了这一散射式技术，高分辨率可达10nm，并通过式的赝外差数据分析模式，同时解析强度和相位信号，解决了纳米材料尤其是在红外光谱范围的近场光学成像难题。 利用赝外差技术实现了近场光学显微镜对强度和相位的同时成像 近五年以来（2011年至今）散射式近场光学显微技术在局域表面等离子激元，无机材料表面波传导，二维材料声子化，近场光电流，半导体载流子浓度，高分子材料鉴别和生物样品成像等领域研究得到了广泛的应用，已然成为推动光学物理、材料应用发展的重要工具。 2016年，A.Y. Nikitin等通过波长10-12μm激发裁剪后的石墨烯纳米谐振器，得到了大量共存的Fabry–Perot mode信息。通过理论分析其两种等离子模式，即sheet plasmon和edge plasmon，发现后者体积仅为激发波长的10^-8倍。并通过理解edge plasmon的原理，可以促进一维量子发射器的开发，等离子激元和声子在中红外太赫兹探测器的研究，纳米图案化拓扑缘体等领域的进一步发展。 文章中5nm厚SiO2上的不同尺寸（394 × 73 nm (a), 360 × 180 nm (b) and 400 × 450 nm (c)）石墨烯纳米谐振器，在11.31μm波长下的近场成像 石墨烯由于其特性能被广泛的认可为具发展潜能的下一代光电设备材料，然而其纳米别性能的变化影响了宏观行为，高性能石墨烯光电器件的开发受到了大制约。AchimWoessner等结合红外近场扫描纳米显微镜和电子读取技术，实现了红外激发光电流的成像，并且精度达到了数十纳米别。通过研究边际和晶界对空间载流子浓度和局域热电性质的影响，实验者证明了这一技术对封闭石墨烯器件应用的益处。 近场光电流的工作原理示意图以及中从晶粒间界处得到的光电流实际测量结果 NeaSNOM是市场一款散射型扫描近场光学显微镜，化的散射式核心设计技术，大的提高了光学分辨率，并且不依赖于入射激光的波长，能够在可见、红外和太赫兹光谱范围内，提供优于10nm空间分辨率的光谱和近场光学图像。 NeaSNOM中嵌入的一系列化探测和发光模块，保证了谱图的可靠性和可重复性，成为纳米光学领域热点研究方向的科研设备。 【NeaSNOM样机体验与技术咨询，请拨打：010-85120280】 相关产品：超高分辨散射式近场光学显微镜：http://www.instrument.com.cn/netshow/C170040.htm纳米傅里叶红外光谱仪：http://www.instrument.com.cn/netshow/C194218.htm

近日，2021年度深圳大学政府采购意向公开，其中包含多种分析仪器，如核磁共振成像分析仪、原子力显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、共焦显微拉曼光谱仪等，预算金额1711万元。仪器名称采购需求概况预算金额（万元）氦综合物性测量仪超低温和强磁场对于极端条件下的材料研究和基于量子特性的下一代微电子元器件开发至关重要。我们实验室购置该设备的主要目的是探索新型拓扑材料的热电性能。这些材料的量子特性只能在低于10K以下的温度同时施加5特斯拉以上的磁场才能揭示出来。此外，它还可以用来测量热电材料在超低温和强磁场下的性能，这对空间应用和自旋电子学都具有非常重要的意义。所有这些测量只能在超低温和强磁场相结合的环境中进行。此外，购置的设备必须能够在整个温度和磁场范围内进行标准的热电性能测量，测量精度必须满足实验数据具备在国际高质量科学期刊上发表论文的要求。该设备可以满足我院（物理与光电工程学院）众多科研人员的需要。Ramiere老师发起采购这台设备，并将其用于测量新拓扑材料的传输特性和纳米结构的热特性。先进薄膜与应用重点实验室的诸位老师也希望共享这台设备进行热电性能测量。并且该设备将作为学校公共资源，为深大其他院系的科研人员开放使用。341共焦显微拉曼光谱仪共焦显微拉曼光谱仪一台；与联合国教科文组织合作开展生态堆肥项目，需借助拉曼光谱仪对堆肥物料在反应过程中结构的变化进行监测分析；同时，对堆肥中微生物的数量和核酸结构进行初步了解。115射频器件参数测试探针系统提供完整的RF参数测试功能，频率可到110GHz，进行半导体器件，材料的高频下高精度相关特性分析，可对现有的器件、材料等方向的研究提供强有力的支持120核磁共振成像分析仪微观孔隙结构成像分析仪采用低场核磁共振技术，可用于土木领域微观结构及水分分析，可以检测多孔介质材料样品的微观孔隙结构、含水率、水分迁移规律、水分相态分布以及孔裂隙成像。设备主要材料为永磁体，场强0.3±0.05T，磁体均匀度好，是30ppm（Ø50mm*H100mm）。匹配1英寸、2英寸不同型号探头线圈，实现不同尺寸样品大小测试需求，满足工程试样（Ø50mm*H100mm圆柱体）测试要求，测试结果具有代表性。设备需配有分析软件、成像软件、图像处理软件，软件操作简单、使用便利、参数自动优化、三步完成成像。磁体本身自屏蔽，无需建造屏蔽房，控制柜有配有滑轮，移动方便。130原子力显微镜因本课题组科研方向涉及到二维材料、钙钛矿薄膜、异质结材料与相关的光电流方面的测试等，需要自动化功能强、稳定性高、扩展性强的原子力显微镜进行高精度的表征与测试。本实验室对原子力显微镜的用量较大，需要采购符合科研需求的具备瞬态光电流成像功能的原子力显微镜。155激光扫描共聚焦显微镜该项目拟采购一套显微镜系统用于科研。该显微镜系统预期包括倒置、共聚焦、多光子和超分辨率显微模块，具有用于精确成像的光学性能。配备适用于荧光、明场、相衬、偏振以及更多观察方法的物镜，高性能相机可实现实时共聚焦成像、荧光活细胞成像、基因表达生物发光成像等诸多功能。190网络分析仪网络分析仪器作为业界最广泛使用的设备，覆盖不同频率范围的波长，从而可以灵活的使用不同的频段来激励材料，确认其性能。可以根据材料的形状，例如液体，粉状，固体来进行分析。还可以评估材料的电磁波的穿透性能，找到高效稳定的电磁场应用的器件。特别是目前5G产业的持续增长，业界对于5G频段的器件有强烈的需求。从科研出发，紧密结合产业需求，购置的设备的用途需要实现下面的功能主要用途：1） 实现各种材料的电性能的测试。用于各种基础的半导体材料选型。2） 提供必要的参数，评估材料关键制备工艺与制成品结构的关系。可以提供粉体、成形、宏微观结构对于介电常数的影响。3） 实现器件的测试：主要应用场合1：无源器件测试功能可以对各种材料制成的天线，开关等的S 参数测试。评估器件的输入，发射，传输效率。2：功率放大器测试功能可以实现端口驻波，增益及相位测试参数。测试器件的输入及输出1dB压缩点，能对被测件输出谐波抑制性能进行扫频状态测试。评估5G 的通信产业覆盖的功率放大器的性能。3；薄膜性能分析。实现各种高分子材料的电磁波穿透能力评估。寻找合适的性价比的产业材料和特殊行业的高性能材料。注：（*）为关键指标。1. 材料测试需要测试MUT的传输或反射特性，来推算介电常数和磁导率，该仪表可以测试被测件的传输和反射特性，S参数，绝对功率，Smith圆图。2. *需要测试不同频率处的材料特性，该仪表的频率测试范围：10MHz-67GHz，实际工作频率10MHz-70GHz，频率变化步径1Hz。3. 传输特性的测试需要激励信号和接收信号端，该仪表具有2个测试端口。4. 稳定的频率精度能提高测试的可靠性，该仪表测试端口信号频率精度：具体配置如下：1、此测试系统需在终端开放状态下的脉冲电压:最大±2000V，步进电压为0.2V，电压及电压的极性选择由软件操作完成。2、此测试系统需在终端50Ω电阻负载时的脉冲电压:最大±1000V，步进电压为0.1V，电压及电压极性选择由软件操作完成。3、脉冲电流：终端短路时最大40A，终端50Ω电阻负载时最大20A。4、脉冲宽度：100ns。5、脉冲上升时间选项需：200ps/2ns/10ns/20ns/50ns共五组，且可以通过软件来选择。6、漏电流测试电压要求：最大±200V，可最大同时对100个单点进行漏电流测试。120材料多尺度体素成像系统材料多尺度体素成像系统主要用于用于混凝土、岩石等材料内部结构微观尺度上的三维空间表征。结合定性定量的分析软件，实现对内部结构的三维高分辨成像，应用于样品试件的结构立体成像、孔隙裂缝特征表征，为学科的基础规律研究提供科研数据。为保障材料成像效果及设备使用安全，要求采购设备价格合理、品牌知名度及市场覆盖率高、维保及时，做到性价双优且最大限度满足多样化试验需求。380

非凡的成像性能评价小动物活体荧光成像系统的关键要素——所选用相机的性能水平。NirVivo系列采用深度制冷科学相机产品，CCD制冷温度（-90℃）和InGaAs制冷温度（-80℃），基于这样的硬件配置，系统具备了高灵敏度的生物发光及荧光成像性能，同时能够满足微区成像和血管动态成像。全面而先进的荧光成像解决方案高透光率滤光片为了实现高品质的荧光成像系统，NirVivo配置了丰富且优质的荧光滤光片，光谱覆盖包括从VIS至NIR I区，NIR IIa区至NIR IIb区的全部区域，并且所有滤光片均采用硬涂层技术，在保证高透光率（95%以上）的同时具备长寿命耐损伤品质。系统内部构造及组成成像暗箱● 高避光性成像箱体● 高度整合的荧光成像组件● 用于维持动物正常体温的加热载物台● 用于控制载物台升级、滤光片轮切换的电动马达● 内置的气体麻醉接口● 电磁门锁● 可滑动脚轮CCD相机● 高量子效率背照式、科学一级CCD探测器● 像素尺寸13.5um，分辨率2048x2048● 高动态范围16 bit数字转换器● 帕尔贴型制冷，制冷温度-90℃，保证极低的暗电流● 曝光时间可达60分钟InGaAs相机 ● 高量子效率InGaAs探测器 ● 像素尺寸15um，分辨率640x512 ● 高动态范围16 bit数字转换器 ● 帕尔贴型制冷，制冷温度-80℃，保证极低的暗电流● 曝光时间可达5分钟半导体激光器 ● 808nm, 980nm和1064nm可选 ● 激光输出功率15W（可定制其它功率） ● 支持高重频调制工作参考型号系统型号NirVivo-LiteNirVivo-ProNirVivo-MIX成像光谱范围900-1700nm900-1700nm400-1700nm芯片类型InGaAs, TE1制冷InGaAs, TE4制冷CCD和InGaAs,TE4制冷芯片工作温度15℃-80℃-90℃ CCD芯片-80℃ InGaAs芯片芯片尺寸9.6mm x 7.7mm9.6mm x 7.7mm27.7mm x 27.7mm像素数量640 x 512640 x 5122048 x 2048640 x 512量子效率70% @1000-1600nm70% @1000-1600nm85%@500-700nm70% @1000-1600nm像素尺寸15um x 15um15um x 15um13.5um x 13.5um CCD15um x 15um InGaAs镜头1x, 2.5x, 5x, (8-50)x1x, 2.5x, 5x, (8-50)x1x, 2.5x, 5x, (8-50)x读出噪声(RMS)30e- 30e-2.3e- CCD芯片30e- InGaAs芯片暗电流60Ke-/p/s@15℃100e-/p/s@-80℃0.0001e-/p/s@-90℃100e-/p/s@-80℃激发滤光片数量449发射滤光片数量449加热恒温载物台有有有气体麻醉接口有有有计算机及软件有有有成像暗箱内部尺寸45 x 50 x 65cm载物台温度 20 - 40℃电源要求100-240 VAC, 50-60 Hz工作温度 0 - 50℃创新点：采用-80℃深度制冷的红外探测器，独特的光路设计，可以选择三种不同的激光波长进行测量，双相机设计，兼容了从可见光，近红外一区到近红外二区的全谱段小动物荧光成像应用的需求，属于业内领先的设计及系统。NirVivo系列 近红外二区活体荧光成像系统

2023年1月6日，北京卓立汉光仪器有限公司在上海举办了“卓立造，中国芯”——2023年度新品发布会，本次会议通过线上与线下结合的方式，解锁了多款卓立汉光公司自主研发的新产品和解决方案，包括匠心打造的高精度“精工”系列光机/激光产品，微观时空分辨的飞秒瞬态吸收成像系统/显微荧光寿命成像系统/瞬态光电流与光电压分析系统，以及针对半导体行业和在线检测的解决方案等。来自华东各大高校的专家学者们近百人现场参加了本次发布会，仪器信息网全程同步线上直播。“卓立造，中国芯”—2023年度卓立汉光新品发布会本次新品发布会与以往有何不同？卓立汉光在产品研发、推广方面做了哪些努力？基于此，仪器信息网特别采访到了卓立汉光副总经理董磊。卓立汉光副总经理 董磊仪器信息网：今年1月6日举办的新品发布会，与以往有何不同？您认为最重磅的产品是哪几类？董磊：卓立汉光新品发布会已举办到第三届，在过去的两届里，分别发布了诸如OmniFluo990显微稳态瞬态荧光光谱仪、Finder930全自动化拉曼光谱分析系统、LBICMapping光电流成像系统、FLIM荧光寿命成像系统、HXP824A系列六轴并联机器人等一系列用于国产替代的分子光谱分析仪器与光机械产品。本次2023年年度新品发布会，我们在光谱与光机传统两大业务板块继续推陈出新，其中光机产品的比重有所增加。最让人期待的产品有三大类：第一大类是激光类，这是本年度第一次发布与激光相关的自制系统，是我们正式进入激光产品自制的第一步；第二大类是系统解决方案，卓立汉光通过二十几年的发展积累，第一次以系统产品和解决方案的形式正式展现给用户，不论是对于燃烧的光谱诊断系统，还是元素分析的LIBS系统，希望给用户带来全新的产品体验；第三大类是瞬态吸收光谱成像系统，这套系统是集多年之大成，得益于用户的支持，研发的努力，进行了多年的迭代与优化，才有了如今的成果。在未来，卓立汉光也将会围绕着光谱、光机、激光这三大业务板块不断推出新产品，新应用，新解决方案。仪器信息网：卓立汉光一直走在国产仪器自主研发的前列，除了本次发布的新产品之外，卓立汉光这几年还有哪些突出的成果？以及哪些在研的新技术？董磊：卓立汉光一直苦练内功，通过公司员工与合作伙伴不断努力，每年都会推出好仪器、好系统、好产品，给用户好的体验。例如，针对光谱系统的核心光谱仪，我们不断进行优化、革新、改进，从外观到机械、发黑到电子等，用自我推翻的革命式创造精神不断打磨自己的产品，系统的性能也越来越好。未来，在基于以光谱仪为核心的产品驱动下，我们将会陆续推出更多的新系统，例如热释光、用于第三代半导体机理研究的DLTS系统；光机械产品，包括各种转台、滑台及隔振平台等。仪器信息网：近年来，支持国产的呼声越来越高。相较于国内外同类产品，卓立汉光为提升竞争优势，从产品研发、组织架构、企业管理、人员配备等方面都做了哪些努力和准备？董磊：国产仪器如何落地、执行，是卓立汉光在过往几年发展中面临的最大挑战。与国外产品相比，我们在技术端，营销端等还有差距。过去的几年时间里，卓立汉光不断优化组织架构，用事业部的形式更好的聚焦市场，适应市场。卓立汉光设立了产品经理制度，让产品经理成为真正推动产品规划、落实产品细节的核心人员，公司会给予其充分的信任与关注，上层管理者会带着产品经理们与用户、研发、生产等各个产品环节上的人员不断进行沟通，力争让每一个推出去的产品都成为拳头产品，成为爆款！不但如此，我们还推出了产品体验官制度，聘请用户作为产品体验官，定期对产品的软硬件提出建议和反馈，这些产品体验官在采购仪器的同时，也深度参与了产品的研发设计、软件功能设定等。仪器信息网：卓立汉光近年来在市场推广方面做了怎么样的布局？都开展了哪些重要的市场和品牌宣传活动？董磊：在过去的3年里，卓立汉光共有八大市场活动，分别是：①针对客户个人，以人物画像为核心的视点访谈；②针对我们的特定产品，以产品为核心的光电课堂；③针对特定用户，以其为核心的用户研讨会；④针对特定用户的特定工作，以客户的工作为核心的名师讲堂；⑤针对故事氛围的营造与品牌的打造，以故事为核心的品牌故事宣讲；⑥以社会责任感为核心，突出对于社会反哺的CSR营销；⑦以推进国产仪器产学研合作为核心的逐梦光电研讨会；⑧以与客户互动为核心的年度新品发布会。其中，每年一度召开的逐梦光电研讨会与新品发布会、名师讲堂等活动，已经成为了业界内的标杆性活动。通过以上市场活动，采用公司搭台用户唱戏的方式，让我们中国的科学家，用着中国品牌的仪器，做出世界级的工作，得到世界的认可与知晓，是我们的初心与梦想。仪器信息网：作为国产仪器的突出代表，卓立汉光有什么样的发展规划？最希望在哪些方面得到支持或者助力？董磊：卓立汉光在未来将会继续紧紧围绕着“光谱”“光机”以及“激光”三大方向开展相关业务。当前的政治经济大环境下，要特别感谢各位新老用户对于国产仪器的支持，希望大家理性支持国产、理性看待国产，正视国产与国外的差距，我们会在差距上慢慢追赶，继续努力做好国产的产品，甚至于超越国外性能的设备来回馈用户，让用户不会对国产品牌失望。未来，政府层面上，希望在企业与高校合作时，可以搭建越来越多的桥梁，以便把学校里的好的技术成功转化落地。除此之外，卓立汉光是一个非常开放的集体，也希望越来越多的人才加入我们，愿意投身到光电仪器的行业中来，一起创造更好的未来！

DSR300系列微纳器件光谱响应度测试系统是一款专用于低微材料光电测试的系统。其功能全面，提供多种重要参数测试。系统集成高精度光谱扫描，光电流扫描以及光响应速率测试。40μm探测光斑，实现百微米级探测器的*对光谱祥响应度测量。超高稳定性光源支持长时间的连续测试，丰富的光源选择以及多层光学光路设计可扩展多路光源，例如超连续白光激光器，皮秒脉冲激光器，半导体激光器，卤素灯，氙灯等，满足不同探测器测试功能的要求。是微纳器件研究的优选。 功能：? 光谱响应度? 外量子效率? 单色光/变功率IV；? 不同辐照度IT曲线（分辨率200ms）? 不同偏压下的IT曲线? LBIC，Mapping? 线性度测试? 响应速率测试 微纳器件光谱响应度测试系统主要技术参数显微镜头标配：10倍超长工作距离物镜，工作距离大于17mmNA值：0.42光谱范围：350-800nm选配：1，50倍超长工作距离消色差物镜，工作距离大于17mmNA值：0.42光谱范围：480-1800nm 2，15倍紫外物镜，工作距离大于8.5mmNA值：0.32光谱范围：250-700nm 3，50倍超长工作距离紫外物镜，工作距离大于12mmNA值：0.42光谱范围：240-500nm 4，40倍反射式长工作距离工作距离大于7.8mmNA值：0.5光谱范围：200nm-20um光斑中心空心光源选配光源1、半导体激光器波长：405nm，532nm，633nm，808nm，980nm可选不稳定性：＜1% 2、皮秒脉冲激光器波长：375nm，405nm，488nm，785nm，976nm可选脉宽：100ps频率：1-20M Hz 3、氙灯光源光谱范围：250nm-1800nm不稳定性：＜1% 4、超连续白光激光光源光谱范围：400-2400nm频率：0.01MHz-200MHz脉宽：100ps光谱仪焦距：300mm；相对孔径：f/3.9；光学结构：C-T；光谱仪分辨率：0.1nm；倒线色散：2.7nm；波长准确度：±0.2nm波长重复性：±0.1nm扫描步距：0.005nm狭缝规格：圆孔抽拉式固定狭缝，孔径：0.2mm,0.5mm,1mm,1.5mm,2mm,2.5mm,3mm；三光栅塔台；光栅配置：1-120-300、1-060-500、1-030-1250，光栅尺寸：68×68mm6档自动滤光片轮，光谱范围200-2000nm；内置电动机械快门，软件控制快门开关；杂散光抑制比：10-5探针台配置4个探针座，配20/10微米针尖探针2米三同轴电缆，漏电流小于1pA。真空吸附样品台。探针座：ＸＹＺ方向12ｍｍ调节行程，0.75uｍ调节分辨率，0-30°调节探针角度。LBIC MaappingXY方向行程50mm，分辨率5um。数釆v 锁相放大器斩波频率：20Hz~1KHz；频率6位显示，2.4英寸屏，320×240液晶显示；电压输入模式：单端输入或差分输入；电压、电流两种输入模式； 满量程灵敏度：1nV至1V；电流输入增益：106或108V/A；动态储备：＞100dB；时间常数范围：10μs至3ks； v keithley2612B量程：100nA/1A最小信号：1nA本地噪音：100pa分辨率：100fa通道数：2 v keithley2636B量程：1nA/1A最小信号：10pA本地噪音：1pa分辨率：10fa通道数：2制冷样品台温度范围：-196℃-600℃，（-196℃需要选择专用冷却系统）全程温度精度/温度性：0.1℃/＜0.01℃光孔直径：2.4mm样品区域面积：直径22mm两个样品探针，1个LEMO接头（可增加至1探针）工作距离：4.5-12.5mm气密样品腔室，可充入保护性气体独立温度控制响应速率测试示波器型号：MDO32模拟带宽100MHz采样率5GS/s记录长度10M时间范围：uS-S，需要配合调制激光器使用时间范围：10nS-S,需要配合皮秒脉冲激光器使用 三维可调高稳定探针台结构，方便样品位置调节。内置三路半导体激光器或者两路光纤激光器，外置一路激光光路。可以引入可调单色光源，进行全光谱范围的光谱响应度测试。测试功能曲线：40um光斑@550nm@50倍物镜200um光纤 70um光斑@550nm@50倍物镜400um光纤5um光斑@375nm皮秒激光器@40倍物镜 紫外增强氙灯和EQ99光源的单色光能量曲线，使用40倍反射式物镜，300mm焦距光谱仪，光谱仪使用1200刻线300nm闪耀光栅，光斑直径大小80um。创新点："针对微纳光电器件探测器的测试系统。监控样品位置，实现微小光斑的宽波段光谱响应度测量 宽波段显微光谱测试系统。与常规的显微系统相比较，其光源使用是宽波段光源，而不是单色光。是针对针对微纳光电器件开发的专用测试系统。" 微纳器件光谱响应度测试系统

广义上讲，波长从0.9微米到1000微米电磁辐射都可称之为红外辐射。大气对于不同波段的红外辐射透过率是不同的，一般说来对于红外辐射有两个波段透过率较高，一个是3微米到5微米，称之为中红外波段：另一个是8微米到12微米，称之为热红外波段。同可见光辐射一样，红外辐射也是一种电磁波，只不过波长更长一些。红外辐射也同样遵守反射定律和折射定律，因此同样可以像可见光一样通过光学系统成像。 　　红外成像同可见光成像有许多明显不同之处。首先从目标特性来说，红外辐射由目标自身辐射而出，是一种被动成像系统：可见光则是由目标反射其他光源(如太阳)的辐射，属于主动成像系统：其次，红外成像系统的探测器经常需要制冷，并且探测器内置冷光阑。探器制冷可以大大降低暗电流，提高探测器灵敏度。探测器内的冷光阑的作用是栏掉视场外的杂散辐射。 　　一种中红外成像系统发明的目的在于提供一种工作于中红外波段的成像光学系统，具体地说，是一种物距为有限远的、工作于中红外波段的、物方远心的、具有100%冷光阑效率、畸变非常小的光学系统。 　　该成像系统包括位于同光轴的镜头和探测器，探测器从靠近镜头的一侧起依次包括探测器窗口、冷光阑以及成像焦面。它的特殊之处在于：镜头由六个镜片组成，具体的从远离探测器的一侧起依次包括第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片及第六镜片：第一镜片是正光焦度的弯向物方的弯月镜：第二镜片是正光焦度的弯向像方的弯月镜：第三镜片是由锗磨制而成的负光焦度的弯向物方的弯月镜，第四镜片是正光焦度的弯向像方的弯月镜：第五镜片是由锗磨制而成的负光焦度的弯向像方的弯月镜：第六镜片是正光焦度的弯向像方的弯月镜。本成像系统是理想的物方远心、并且畸变小于万分之五、非常适合于将中红外光纤传像束转换为点信号的耦合器件。 　　该成像系统由我所马小龙、杨建峰等科研人员完成，并于近日获得国家发明专利授权，专利号 “ZL200910218528.5”。

项目编号：招案2022-3849项目名称：华东师范大学光电综合测试仪项目预算金额：250.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：250.0000000 万元（人民币）采购需求：采购一套光电综合测试仪，用于材料和器件的物性表征测试，包括拉曼光谱，荧光光谱，稳态/瞬态光电流测试，微区吸收光谱，电致发光测试光谱、荧光寿命、拉曼/荧光/光电流扫描成像等。（具体内容及要求详见招标文件第三部分-采购需求）合同履行期限：项目完成时间为合同签订后180天。（具体内容及要求详见招标文件第三部分-采购需求）本项目( 不接受 )联合体投标。