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  • 金刚石薄膜热导率测量的难点和TDTR解决方案
    金刚石薄膜热导率测量的难点和TDTR解决方案金刚石从4000年前,印度首次开采以来,金刚石在人类历史上一直扮演着比其他材料引人注意的角色,几个世纪以来,诚勿论加之其因稀缺而作为财富和声望象征属性。单就一系列非凡的物理特性,例如:已知最硬的材料,在室温下具有最高的热导率,宽的透光范围,最坚硬的材料,可压缩性最小,并且对大多数物质是化学惰性,就足以使得其备受推崇,所以金刚石常常被有时被称为“终极工程材料”也不那么为人惊讶了。一些金刚石的物理特性解决金刚石的稀缺性的工业方案:金刚石的化学气相沉积(CVD)高温高压但是因为大型天然钻石的成本和稀缺性,金刚石的工业化应用一致非常困难。200 年前,人们就知道钻石是仅由碳组成(Tennant 1797),并且进行了许多尝试以人工合成金刚石,作为金刚石在自然界中最常见的同素异构体之一的石墨,被尝试用于人造金刚石合成。虽然结果确被证明其过程是非常困难因为石墨和金刚石虽然标准焓仅相差 2.9 kJ mol-1 (Bundy 1980),但因为一个大的活化势垒将两相隔开,阻止了石墨和金刚石在室温和大气下相互转化。有趣的是,这种使金刚石如此稀有的巨大能量屏障也是金刚石之所以成为金刚石的原因。但是终究在1992年,一项称之为HPHT(high-pressure high-temperature)生长技术的出现,并随着通用电气发布为几十年来一直用于生产工业金刚石的标准技术。在这个过程中,石墨在液压机中被压缩到数万个大气压,在合适的金属催化剂存在下加热到 2000 K 以上,直到金刚石结晶。由此产生的金刚石晶体用于广泛的工业过程,利用金刚石的硬度和耐磨性能,例如切割和加工机械部件,以及用于光学的抛光和研磨。高温高压法的缺点是它只能生产出纳米级到毫米级的单晶金刚石,这限制了它的应用范围。直到金刚石的化学气相沉积(CVD)生产方法以及金刚石薄膜的出现,该金刚石的形式可以允许其更多的最高级特性被利用。金刚石的化学气相沉积(CVD)生产方法相比起HPHT 复制自然界金刚石产生的环境和方法,化学气相沉积选择将碳原子一次一个地添加到初始模板中,从而产生四面体键合碳网络结果。化学气相沉法,顾名思义,其主要涉及在固体表面上方发生的气相化学反应,从而导致沉积到该表面上。下图展示了一些比较常见的制备方法金刚石薄膜一旦单个金刚石微晶在表面成核,就会在三个维度上进行生长,直到晶体聚结。而形成了连续的薄膜后,生长方向就会会限定会向上生长。因此得到的薄膜是具有许多晶界和缺陷的多晶产品,并呈现出从衬底向上延伸的柱状结构。不过,随着薄膜变厚,晶体尺寸增加,而缺陷和晶界的数量减少。这意味着较厚薄膜的外层通常比初始形核层的质量要好得多。下文中会提到的在金刚石薄膜用作热管理散热器件时,通常将薄膜与其基材分离,最底部的 50-100 um 是通过机械抛光去除。尽管如此,在 CVD 过程中获得的金刚石薄膜的表面形态主要取决于各种工艺条件,导致其性能表现个不一致,相差很大。这也为作为散热应用中的一些参数测量,例如热导率等带来了很大挑战。金刚石薄膜的热管理应用金刚石薄膜在作为散热热管理材料应用时,有着出色的前景,与此同时也伴随着巨大挑战。一方面,而在热学方面,金刚石具有目前所知的天然物质中最高的热导率(1000~2000W/(mK )),比碳化硅(SiC)大4倍,比硅(Si)大13倍,比砷化稼(GaAs)大43倍,是铜和银的4~5倍,目前金刚石热沉片大有可为。下图展示了常见材料和金刚石材料的热导率参数:另一方面,但人造金刚石薄膜的性能表现,往往远远低于这一高水平。并且就日常表现而言,现代大功率电子和光电器件(5G应用,半导体芯片散热等)由于在小面积内产生大量热量而面临严重的冷却问题。为了快速制冷,往往需要一些高导热性材料制成的散热片/散热涂层发热端和冷却端(散热器,风扇,热沉等等)CVD 金刚石在很宽的温度范围内具有远优于铜的导热率,而且它还具电绝缘的优势。早在1996年沃纳等人就在可以使用导热率约为2 W mm-1 K-1 的大面积 CVD 金刚石板用于各种热管理应用。 包括用于集成电路的基板(Boudreaux 1995),用于高功率激光二极管的散热器(Troy 1992),甚至作为多芯片模块的基板材料(Lu 1993)。从而使得器件更高的速度运行,因为设备可以更紧密地安置而不会过热。 并且设备可靠性也有望提高,因为对于给定的器件,安装在金刚石上时合流合度会更低。比起现在流行的石墨烯,金刚石也有着其独特优势。飞秒高速热反射测量(FSTR)在CVD金刚石薄膜热学测量中的应用挑战金刚石薄膜的热导率表征不是一个简单的问题,特别是在膜层厚度很薄的情况下美国国防部高级研究计划局(DARPA)的电子热管理金刚石薄膜热传输项目曾经将将来自五所大学的研究人员聚集在一起,全面描述CVD金刚石薄膜的热传输和材料特性,以便更好地进一步改善热传输特性,可见其在应用端处理优化之挑战。而这其中,用于特殊需求材料热导率测量的飞秒高速热反射测量(FSTR)(又叫飞秒时域热反射(TDTR)测试系统)发挥了极其重要的作用,它在精确测量通常具有高表面粗糙度的微米厚各向异性薄膜的热导率的研究,以及在某些情况下,CVD金刚石薄膜的热导率和热边界改善研究,使其对大功率电子器件的热管理应用根据吸引力的研究上发挥了决定性指导作用。常见的材料热学测试方法,包括闪光法(Laser Flash),3-Ω法,稳态四探针法,悬浮电加热法,拉曼热成像法,时域热反射法(TDTR)等。而对于CVD金刚石薄膜的热学测量,受限于在过程中可能需要多层解析、精细的空间分辨率、高精度分析,以及解析薄膜特性和界面的能力,飞秒高速热反射测量(FSTR)(又叫飞秒时域热反射(TDTR)测试系统)已成为为过去十年来最普遍采用的的热导率测量方法之一。飞秒高速热反射测量(FSTR)飞秒高速热反射测量(FSTR),也被称为飞秒时域热反射(TDTR)测量,被用于测量0.1 W/m-K至1000 W/m-K,甚至更到以上范围内的热导率系统适用于各种样品测量,如聚合物薄膜、超晶格、石墨烯界面、液体等。总的来说,飞秒高速热反射测量(FSTR)是一种泵-探针光热技术,使用超快激光加热样品,然后测量其在数ns内的温度响应。泵浦(加热)脉冲在一定频率的范围内进行调制,这不仅可以控制热量进入样品的深度,还可以使用锁定放大器提取具有更高信噪比的表面温度响应。探测光(温度感应)脉冲通过一个机械级,该机械级可以在0.1到数ns的范围内延迟探头相对于泵脉冲的到达,从而获取温度衰减曲线。如上文提到,因为生长特性,导致典型的金刚石样品是粗糙的、不均匀的和不同厚度特性的这就为飞秒高速热反射测量(FSTR)的CVD 金刚石薄膜热学测量带来了一些挑战。具体而言,粗糙表面会影响通过反射而来的探测光采集,且过于粗糙导致实际面型为非平面,这对理论热学传递建模分析也会引入额外误差,在某些情况下,可以对样品进行抛光以降低表面粗糙度,但仍必须处理薄膜的不均匀和各向性质差异。对于各向异性材料,存在 2D 和 3D 各向异性的精确解析解,但这使得热导率和热边界电阻的确定更加困难,并且具有额外的未知属性。即使样品中和传导层铝模之间总是存在未知的边界热阻,但是通常使用单个调制频率可以从样本中提取两个未知属性,这意味着在大多数情况下测量可以提取层热导率。然而,对于金刚石样品,样品内纵向和横向热导率是不同的,这意味着需要额外的测量来提取这两种特性;这可以通过改变一些系统参数来实现校正,参见系统参数描述(详情联系请上海昊量光电)。另一个困难是确定金刚石 CVD 的热容量,根据生长质量和样品中存在的非金刚石碳(NDC)的数量,生长出来的金刚石的热容量值相差极大。在这种情况下对于(上图不同情况下的金刚石薄膜TDTR测量分析手段将会有很大不同)这使得测量对金刚石-基底边界电阻也很敏感。这意味着测量可能总共有五个未知参数:1)铝膜-金刚石间边界热阻,2)金刚石内横向热导率,3)金刚石内纵向热导率,4)金刚石热容量,5)金刚石-基底材料间边界热阻即使结合一定分析处理手段,见设备说明(详情联系请上海昊量光电),准确提取所有未知参数也很困难。一些常见影响样品尺寸确认 测量相对于样本尺寸的采样量很重要;飞秒高速热反射测量(FSTR)通常是基于标准体材料传热建模,而现在一些测量的块体材料样品越来越小,对于高质量的单晶半导体,基于块体材料的传热模型分析假设是有效的,但是对于更多缺陷和异质材料,例如 CVD 金刚石,这个假设就只是一个近似值。纵向均匀性通常而言,金刚石生长过程中,颗粒梯度会非常大,这也可能会导致热导率梯度非常大。此外,非金刚石碳(NDC,non-diamond carbon)含量、晶粒尺寸或表面粗糙度的局部变化也可能影响热导率的局部测量。TDTR测量中,可以 通过控制调制频率,从而实现加热深度控制,从而实现采样深度控制(详细技术讨论联系请上海昊量光电)对于不同热导率样品和不同加热频率,测量薄膜中采样 可能从1-2 um 到 20 um 不等 (相对应的,薄膜厚度超过300微米)其他更多 挑战和技术细节,受限于篇幅,将在后续更新继续讨论,如您有兴趣就相关设备和技术问题进行交流,可联系上海昊量光电获取更多信息。关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是目前国内知名光电产品专业代理商,也是近年来发展迅速的光电产品代理企业。除了拥有一批专业技术销售工程师之外,还有拥有一支强大技术支持队伍。我们的技术支持团队可以为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等工作。秉承诚信、高效、创新、共赢的核心价值观,昊量光电坚持以诚信为基石,凭借高效的运营机制和勇于创新的探索精神为我们的客户与与合作伙伴不断创造价值,实现各方共赢!
  • 微纳加工薄膜应力检测的国产化破局
    1.为什么要检测薄膜应力?薄膜应力作为半导体制程、MEMS微纳加工、光电薄膜镀膜过程中性能测试的必检项,直接影响着薄膜器件的稳定性和可靠性,薄膜应力过大会引起以下问题:1.膜裂;2.膜剥离;3.膜层皱褶;4.空隙。针对薄膜应力的定量化表征是半导体制程、MEMS微纳加工、光电薄膜制备工艺流程中品检、品控和改进工艺的有效手段。(见图一)图一、薄膜拉/压内应力示意图(PIC from STI 2020: Ultraviolet to Gamma Ray, 114444N)2.薄膜应力测试方法及工作原理目前针对薄膜应力测试方法主要有两种:X射线衍射法和基片轮廓法。前者仅适用于完全结晶薄膜,对于纳米晶或非晶薄膜无法进行准确定量表征;后者几乎可以适用于所有类型的薄膜材料。关于两种测试方法使用范围及特点,请参考表一。表一、薄膜应力测试方法及特点测试方法适用范围优点局限X射线衍射法适用于结晶薄膜1.半无损检测方法;2.测量纯弹性应变;3.可测小范围表面(φ1-2mm)。1.织构材料的测量问题;2.掠射法使射线偏转角度受限;3.X射线应力常数取决于材料的杨氏模量E;4.晶粒过大、过小影响精度。基片轮廓法几乎所有类型的薄膜材料激光曲率法:1.非接触式/ 无损;2.使用基体参数,无需薄膜特性参数;3.大面积测试范围、快速、简单。1.要求试样表面平整、反射;2.变形必须在弹性范围内;3.毫米级范围内平均应力。探针曲率法(如台阶仪):1.使用基体参数,无需薄膜特性参数;2.微米级微区到毫米级范围。1.接触式/有损;2.探针微米级定位困难导致测量数据重复性不够好。速普仪器自主研发生产的FST5000薄膜应力测量仪(见图二)的测试原理属于表一中的激光曲率法,该技术源自于中国科学院金属研究所和深圳职业技术学院相关研究成果转化(专利号:CN204854624U;CN203688116U;CN100465615C)。FST5000薄膜应力测量仪利用光杠杆测量系统测定样片的曲率半径,参见图三FST5000薄膜应力测量仪技术原理图。其中l和D分别表示试片(Sample)和光学传感器(Optical Detector)的移动距离, H1和H2分别表示试片与半透镜(Pellicle Mirror),以及半透镜与光学传感器之间的光程长。 图二、速普仪器FST5000薄膜应力测量仪示意图图三、FST5000薄膜应力测量仪技术原理图3.速普仪器FST5000薄膜应力测量仪技术特点及优势a.采用双波长激光干涉法,利用Stoney公式获得薄膜残余应力。该方法是目前市面上主流测试方法,包括美、日、德等友商均采用本方法,我们也是采用该测量方法的国内唯一供应商。并且相较于进口友商更进一步,速普仪器研发出独特的光路设计和相应的算法,进一步提高了测试精度和重复性。通过一系列的改进,使我们的仪器精度在国际上处于领先地位。(参考专利:ZL201520400999.9;ZL201520704602.5;CN111060029A)b.自动测量晶圆样品轮廓形貌、弓高、曲率半径和薄膜应力分布。我们通过改进数据算法,采用与进口友商不同的软件算法方案,最终能够获得薄膜应力面分布数据和样片整体薄膜应力平均值双输出。(参考中国软件著作权:FST5000测量软件V1.0,登记号:2022SR0436306)c.薄膜应力测试范围:1 MPa-10 GPa,曲率半径测试范围:2-20000m。基于我们多年硬质涂层应力测试经验,以及独特的样品台设计和持续改进的算法,FST5000薄膜应力测量仪可以实现同一台机器测试得到不同应用场景样品薄膜应力。具体而言,不但可以获得常规的小应力薄膜结果(应力值<1GPa,曲率半径>20m),同时我们还能够测量非常规小曲率半径/大应力数值薄膜(应力值>1GPa,曲率半径<20m)。目前即使国外友商也只能做到小应力测试结果输出。d.样品最大尺寸:≤12英寸,向下兼容8、6、4、2英寸。FST5000薄膜应力测量仪能够实现12英寸以下样品测试,主要得益于我们独特的样品台设计,光路设计及独特的算法,能够实现样品精准定位和数据结果高度重复性。(参考专利:ZL201520400999.9;ZL201520704602.5;CN111060029A)e.样品台:电动旋转样品台。通过独特的样品台设计,我们利用两个维度的样品运动(Y轴及360°旋转),实现12英寸以下样品表面全部位置覆盖及精准定位。(参考专利:ZL201520400999.9)f.样品基片校正:可数据处理校正原始表面不平影响(对减模式)。通过分别测量样品镀膜前后表面位形变化,利用原位对减方式获得薄膜残余应力面型分布情况。同样得益于我们独特的样品台设计和光路设计,保证镀膜前后数据点位置一一对应。4.深圳市速普仪器有限公司简介速普仪器(SuPro Instruments)成立于2012年,公司总部位于深圳市南山高新科技园片区,目前拥有北京和苏州两个办事处。速普仪器是国家高新技术企业和深圳市高新技术企业。公司拥有一群热爱产品设计与仪器开发的成员,核心团队来自中国科学院体系。致力于材料表面处理和真空薄膜领域提供敏捷+精益级制备、测量和控制仪器,帮助客户提高产品的研发和生产效率,以及更好的品质和使用体验。速普仪器宗旨:致力于材料表面处理和真空薄膜领域提供一流“敏捷+精益”级制备、测量和控制仪器。速普仪器核心价值观:有用有趣。
  • 宁波材料所发表文章表明碳基Janus薄膜在柔性智能设备中的应用
    Janus薄膜由于具有不对称的结构和独特的物理或化学性质,在传感、驱动、能源管理和先进分离等方面表现出了巨大的应用潜力。   其中,仿生柔性皮肤由于兼具灵敏感知、驱动和功能集成等特点,已经引起了人们广泛的研究兴趣。为实现这些特定的功能,需要选择合适的活性功能材料并以可控的方式形成不对称的结构。碳纳米材料由于具有优异的导电和导热性能、本征机械柔韧性、高化学和热稳定性、易于加工等优点,是一种极具应用前景的活性材料。   碳纳米材料和功能聚合物以可控方式进行不对称结合可以促进高性能传感、驱动和集成器件的设计,从而推动智能软体机器人的发展。因此,迫切需要对碳基Janus薄膜的设计原则进行全面总结,并深入讨论表面/界面结构和性能之间的关系,以指导其在柔性智能设备中的应用。   中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队陈涛研究员、肖鹏副研究员基于在碳基/高分子Janus薄膜的构筑及其柔性传感和驱动方面的长期研究基础,受邀在Accounts of Materials Research上发表题为“Carbon-based Janus Films Toward Flexible Sensors, Soft Actuators and Their Beyond”的综述文章(Acc. Mater. Res. 2023, DOI: https://doi.org/10.1021/accountsmr.2c00213), 系统总结了碳基Janus薄膜的制备策略、结构与性能关系以及传感和驱动及其一体化集成器件应用方面的研究进展,并对该领域的未来发展进行了展望。   在该综述中,作者首先讨论了几种常见的碳纳米材料(例如,碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯、石墨和炭黑等)的基本性质和优缺点,以此来引导人们根据所需的性能和应用场景选择合适的材料。随后介绍了碳基Janus薄膜通用的制备策略,并根据制备过程中基底不同,将其分为固体支撑的物理和化学策略以及液体支撑的界面策略。其中,重点讨论了不同的设计原则和表面或界面结构以及性能之间的关系,以此来指导设计高性能器件。具有不对称功能耦合的碳基Janus薄膜进一步通过构建特殊表面微结构来实现高性能电子皮肤的开发,同时还能以支撑和自支撑构型用于非接触式感知。此外,由于碳纳米材料优异的光热转化以及湿度响应性能和聚合物层的功能可设计性,碳基Janus薄膜在高性能光热驱动、湿度驱动以及多刺激响应驱动器中取得了巨大进展。基于碳材料优异的导电和传感性能,碳基Janus薄膜还可以设计成自感知软体驱动器,极大推动了智能软体机器人的发展。   尽管碳基Janus薄膜在传感、驱动和一体化柔性器件的开发中得到了长足的发展,但仍然存在一些问题和挑战亟需解决。首先,碳纳米材料应用到植入式传感或驱动器件中时,需要考虑和生物相容性材料进行复合或者对器件进行封装来降低毒性风险。其次,为实现稳定的驱动和精确的传感信号反馈,需要进一步提高两相界面的结合强度。同时,赋予碳基Janus薄膜多功能性,例如自愈合、抗腐蚀、耐高温、抗冻等,以增强其在复杂、恶劣环境中的适应性。不仅如此,还需探索高效易得的方法以实现碳基Janus薄膜可控图案化,来构建高精度、定位传感器和可编程的多阶段驱动器。最后,为实现碳基Janus薄膜的大规模生产以及推动其在智能软体机器人中的发展,结合可扩展的界面制备策略和先进的打印以及卷对卷加工等技术似乎是一种不错的选择。   该论文得到了国家自然科学基金(52073295)、国家重点研发计划项目(2022YFC2805204、2022YFC2805202)、国家自然科学基金委中德交流项目(M-0424)、浙江(之江)实验室开放研究项目(No.2022MG0AB01)、中国科学院前沿科学重点研发项目(QYZDB-SSW-SLH036)、王宽诚教育基金(GJTD-2019-13)等项目的支持。基于先进制造技术构建碳基Janus薄膜用于传感、驱动及其一体化智能柔性器件
  • 物理所铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池研究取得进展
    铜锌锡硫硒太阳能电池(CZTSSe)是一种新型薄膜太阳能电池,因吸光系数高、弱光响应好、稳定性高、组成元素储量丰富、环境友好且价格低廉而颇具发展潜力,从而备受关注。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心孟庆波团队多年来在该类薄膜太阳能电池方面开展了系统研究,在高质量铜锌锡硫硒薄膜制备、界面调控、器件载流子动力学分析和电池效率提升等方面取得了系列研究成果。例如,基于二甲亚砜(DMSO)体系,发展了一种可以同时调控背界面和吸收层体相缺陷的Ge掺杂策略,所制备的CZTSSe电池认证效率为12.8%;在界面研究方面,引入有机电子传输层(PCBM)增强电荷抽取与传输,实现了12.9%的电池效率;在溶剂工程方面,发展了一种环境友好的水溶液体系,探索了小分子配体与金属离子相互作用对前驱膜、硒化膜晶体生长、薄膜微结构及器件性能的影响,获得了12.8%的电池认证效率。该团队已在CZTSSe电池材料及器件方面申请国家发明及实用新型专利13项。  近日,该团队与南京邮电大学教授辛颢合作,从硒化动力学角度出发,通过调节腔室压强来改变半封闭石墨盒中的硒化反应速率,进而调节铜锌锡硫硒薄膜的相演变过程。增加腔室压强后,研究通过原位实时硒分压监测发现,在硒化早期,硒分压被抑制,从而降低了硒化升温阶段(200-400 ℃)中前驱膜与气态硒蒸汽的碰撞几率;同时,正压条件下硒化能够抑制元素的非均匀扩散。在以上两点共同影响下,相演变过程在相对更高的温度下开始(>400 ℃),前驱膜表面经常出现的CuxSe、Cu2SnSe3等中间相被抑制,因此,实际相演变过程一步完成。由此获得的银替位CZTSSe(ACZTSSe)吸收层晶体质量高、内部孔洞少、表面缺陷浓度显著降低。所制备电池体相缺陷浓度降低了约一个数量级,电学性能也得到明显改善,并实现了全面积14.1%效率(认证全面积13.8%)的太阳能电池,是目前报道的最高效率。这一工作为进一步理解和调控铜锌锡硫硒相演变过程提供了动力学调控思路,并为其他类型多晶薄膜生长制备提供借鉴意义。  相关研究成果以Control of the Phase Evolution of Kesterite by Tuning of the Selenium Partial Pressure for Solar Cells with 13.8% Certified Efficiency为题,发表在《自然-能源》(Nature Energy,DOI:10.1038/s41560-023-01251-6)上。研究工作得到国家自然科学基金的支持。图1.(a)铜锌锡硫硒的相演变路径示意图;(b)原位监测获得的不同腔压下反应过程中的硒分压曲线;(c)铜锌锡硫硒太阳能电池认证报告(国家光伏产业计量测试中心)。图2.(a)对比组吸收层的SEM正面和截面图像;(b)实验组吸收层的SEM正面和截面图像;(c)对比组吸收层的能带结构;(d)实验组吸收层的能带结构。
  • 宁波材料所氧化物薄膜晶体管人工光电突触研究取得进展
    人工视觉智能技术在安全、医疗和服务等领域颇有应用潜力。然而,随着网络化和信息化的发展,基于冯诺依曼构架的现有视觉系统因功耗问题难以实时处理海量激增的视觉数据。仿生人类视觉的光电突触器件可集图像信息采集、存储和处理于一体,有效解决现有视觉系统存在的时效性、功耗等问题。非晶氧化物半导体薄膜晶体管(TFT)作为传统电子器件在显示、电子电路等领域已实现产业化应用。因此,基于氧化物TFT的创新器件在产业工艺兼容性、与后端电路的在板集成等方面优势明显,在仿生人类视觉神经突触器件的研发方面,亟待解决如可见光响应弱、频率高效选择性、不同波段信号串扰等一些关键科学和技术问题。   中国科学院宁波材料技术与工程研究所功能薄膜与智构器件团队阐明了非晶氧化物半导体器件中与氧空位息息相关的突触权重调控的微观机理,为提高可见光响应奠定了理论基础,设计了背沟道修饰pn异质结的光电突触TFT,有效耦合了三端器件的栅压调控和两端器件的内建电场调控功能,兼具高光电响应、易集成、低功耗等优势。   近期,该团队携手福州大学教授张海忠团队,设计了基于InP量子点/InSnZnO的光电TFT的仿生视觉传感器,将氧化物半导体优异的电传输特性和InP量子点良好的宽光谱响应特性有机结合,使器件具有优异的栅极可控性和可见光响应特性,通过简单控制栅极偏置实现初始状态的调控,仿生模拟了人眼暗视和明视环境下适应功能的切换。该工作构建的TFT阵列在感知红绿蓝三原色字母时均表现出逼真的环境自适应特征。此外,基于该光电传感阵列的三层衍射神经网络用于手写数字识别模拟,准确率可达93%。该研究为开发环境适应性人工视觉系统开辟了新途径,并对神经形态光电子器件的研发具有启发性意义。   相关研究成果发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials,DOI: 10.1002/adfm.202305959)上。研究工作得到国家自然科学基金和宁波市重大科技攻关项目等的支持。人眼明暗适应过程与氧化物光电薄膜晶体管光电流变化过程的类比演
  • 电子剥离强度试验机在薄膜材料拉断力测试中的应用探讨
    引言薄膜材料因其轻质、透明、柔韧等特点,在包装、电子、医疗等多个领域得到广泛应用。拉断力作为衡量薄膜材料机械强度的重要指标,对于确保产品质量和安全性至关重要。电子剥离强度试验机作为一种精密的测试设备,其在薄膜材料拉断力测试中的应用引起了业界的关注。薄膜材料的拉断力测试拉断力测试主要用于评估材料在受到垂直于其表面的拉力作用时的断裂行为。测试过程中,材料被拉伸直至断裂,记录的最大力量即为拉断力。电子剥离强度试验机的特点电子剥离强度试验机设计用于模拟材料间的剥离行为,其特点包括:精确的力量测量:能够测量材料间剥离时的微小力量变化。可控的测试速度:可以调节剥离速度,以适应不同的测试需求。数据记录与分析:能够记录剥离过程中的力量-位移曲线,并进行数据分析。拉断力测试与剥离强度测试的区别测试目的:拉断力测试关注的是材料的断裂行为,而剥离强度测试关注的是材料间的粘接性能。测试方法:拉断力测试通常采用拉伸模式,剥离强度测试则采用剥离模式。电子剥离强度试验机在拉断力测试中的应用虽然电子剥离强度试验机主要用于剥离强度测试,但其高精度的力量测量和可控测试速度的特点,理论上也适用于薄膜材料的拉断力测试。然而,需要注意的是:设备配置:试验机需要具备足够的拉伸测试功能和相应的夹具。测试标准:应遵循相关的测试标准,如ISO、ASTM等,以确保测试结果的准确性和可重复性。数据解释:拉断力测试的数据解释与剥离强度测试有所不同,需要专业的分析和评估。结论电子剥离强度试验机在一定程度上可以用于薄膜等材料的拉断力测试,但需要确保设备具备相应的拉伸测试功能,并严格按照测试标准进行操作。通过精确的测试和专业的数据分析,可以有效地评估薄膜材料的机械强度,为产品质量控制提供重要依据。
  • 上海微系统与信息技术研究所在薄膜荧光传感器研究方面取得新进展
    近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究人员在薄膜荧光传感器研究方面取得进展。该研究为制备优异的薄膜荧光传感器提供了有效策略,对荧光传感与气体吸附的协同过程进行了实验验证与理论计算阐释。相关成果以Fluorophor embedded MOFs steering gas ultra-recognition为题,发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。近年来,薄膜荧光传感器在气体传感领域发挥重要作用,因具有较高的灵敏度、响应性和选择性,是目前最有前景的痕量物质检测技术之一。然而,多数荧光敏感材料存在聚集荧光淬灭(ACQ)效应和光漂白现象,使得满足实际应用要求的荧光传感材料并不多见。这限制了荧光敏感材料在气体检测方面的应用,亟待开发用于气体传感的新型高性能敏感材料。针对薄膜有机荧光探针材料面临的固态荧光量子效率差、光稳定性差等问题,研究人员将有机荧光客体搭载到金属有机框架(MOF)中,开发了一种对气体分析物具有高灵敏度、高选择性、高稳定性的新型主客体式薄膜荧光气体传感器,为构建满足不同需求的薄膜荧光传感器提供了灵活的方法。薄膜荧光传感器在气体传感领域发挥着至关重要的作用。然而,由于聚集引起的淬灭(ACQ)效应和光漂白,实际应用中的荧光传感材料受到限制。该工作以ACQ分子Me4BOPHY-1作为被封装有机客体,采用简单的固相合成方法嵌入金属有机框架ZIF-8中,通过调整负载比例调节其荧光发射特性。MOFs(ZIF-8)为客体分子提供了各种纳米空腔,从而减少了荧光分子的自聚集,有效克服Me4BOPHY-1的ACQ效应。负载不同比例的客体后,分子的固态荧光量子效率从0.76%最高提升到19.72%,从而使其能够在 3 秒的快速响应时间内实现气体传感,检测限低至 1.13 ppb。进一步,研究实现了对神经毒剂沙林的模拟物氯磷酸二乙酯的气相识别。MEMS悬臂梁吸附研究表明,主客体嵌入式MOF传感器对待测气体的预富集赋予了探针优异的气体传感能力,响应时间可达3 s,检测限低至1.13 ppb。MOF的笼化效应提高了对于分析物的选择性,Me4BOPHY-1@ZIF-8对干扰性气体HCl的响应明显变弱,而这在以前的文献报道中是不可避免的。此外,有机金属框架结构的“笼化效应”还确保了传感器良好的光稳定性和热稳定性。有机荧光分子的热分解温度从200 ℃升至527 ℃,且在激发光波段的激光持续4800 s的照射下仍能保持初始荧光强度。因此,主客体设计策略提供了一种对神经毒素分析物具有高 3S(灵敏度、选择性和稳定性)的薄膜荧光气体传感器。相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金,以及上海市科学技术委员会等的支持。
  • ETT-01电子拉力试验机除了可以测试薄膜的拉伸强度还能测试薄膜的哪些性能
    在当今这个科技日新月异的时代,薄膜材料因其优良的物理和化学特性,在包装、医疗、电子等众多领域得到了广泛应用。然而,如何准确评估薄膜的各项性能,确保其在各种应用场景下的可靠性,成为了摆在科研人员和生产企业面前的重要课题。幸运的是,ETT-01电子拉力试验机的出现,为薄膜性能的全面检测提供了强大的支持。ETT-01电子拉力试验机,作为一款专业的力学性能测试设备,不仅可以测试薄膜的拉伸强度,更能深入探索薄膜的剥离强度、断裂伸长率、热封强度、穿刺力等多项关键性能。这些性能参数对于评估薄膜的耐用性、密封性以及在实际应用中的表现至关重要。首先,剥离强度是衡量薄膜材料间粘附力的重要指标。通过ETT-01的精确测试,我们可以了解到薄膜与不同材料之间的粘附性能,为产品设计和生产工艺提供有力依据。其次,断裂伸长率是反映薄膜材料在受到外力作用时变形能力的关键参数。ETT-01能够准确测量薄膜在拉伸过程中的伸长率,帮助我们判断薄膜的柔韧性和抗拉伸能力。此外,热封强度也是薄膜性能中不可忽视的一环。ETT-01电子拉力试验机能够模拟薄膜在实际应用中的热封过程,测量热封后的强度,确保薄膜在包装、密封等应用场景下具有良好的密封性能。值得一提的是,ETT-01电子拉力试验机还具备测试薄膜穿刺力的功能。通过模拟实际使用中可能出现的穿刺情况,我们可以评估薄膜的抗穿刺能力,为产品设计和质量控制提供重要参考。除了以上提到的性能参数外,ETT-01电子拉力试验机还能测试薄膜的压缩、折断力等多项性能,实现对薄膜性能的全面解析。这一功能的实现,得益于ETT-01的高精度测试系统和先进的位移控制技术。通过这些技术手段,ETT-01能够确保测试结果的准确性和重复性,为用户提供可靠的数据支持。在实际应用中,ETT-01电子拉力试验机已经成为了众多薄膜材料生产企业、科研机构以及质检部门的得力助手。它不仅能够帮助用户全面了解薄膜的各项性能参数,还能为产品设计和生产工艺提供改进方向,推动薄膜材料行业的持续发展和创新。总之,ETT-01电子拉力试验机以其全面的测试功能和精准的测试结果,成为了薄膜性能全面解析的利器。它不仅能够满足科研人员和生产企业对薄膜性能评估的需求,还能为产品的质量控制和工艺改进提供有力支持。在未来的发展中,我们有理由相信,ETT-01电子拉力试验机将继续在薄膜材料性能测试领域发挥重要作用,为行业的进步和发展贡献力量。
  • 【工业薄膜生产中的光谱测量创新解决方案】网络研讨会报名中
    海洋光学(Ocean Optics)微型光纤光谱仪应用系列研讨会之 ----工业薄膜生产中的光谱测量创新解决方案 研讨会简介: 现在,一种创新的非接触式光谱测量法将更快速便捷地实现对薄膜产品的厚度、成分及光学参数的测定。该方法集材料对宽光谱光响应的精确测量和领先的薄膜分析技术于一身,可满足更多领域的需求,并提供针对超厚膜、粗糙薄膜、图案化薄膜等非传统薄膜的测量新技术及相关算法。 作为一种创新的测量方案,光谱反射干涉法具有准确、高精、迅速、成本相对较低的优势,尤其适用于工业应用。在测量薄膜特性、制定并优化流程、监测并控制质量等方面,该方案将极大地推动相关领域的工业技术革新,为使用厂商增加收入,降低成本。 时间:2012年7月31日 上午10:00 报名地址:http://webinar.ofweek.com/activityDetail.action?activity.id=6094870&user.id=2
  • 【好书推荐】薄膜晶体管液晶显示(TFT LCD)技术原理与应用
    内容简介  薄膜晶体管液晶显示产业在中国取得了迅猛的发展,每年吸引着大量的人才进入该产业。本书基于作者在薄膜晶体管液晶显示器领域的开发实践与理解,并结合液晶显示技术的最新发展动态,首先介绍了光的偏振性及液晶基本特点,然后依次介绍了主流的广视角液晶显示技术的光学特点与补偿技术、薄膜晶体管器件的SPICE模型、液晶取向技术、液晶面板与电路驱动的常见不良与解析,最后介绍了新兴的低蓝光显示技术、电竞显示技术、量子点显示技术、Mini LED和Micro LED技术及触控技术的原理与应用。作者简介  邵喜斌博士从20世纪90年代初即从事液晶显示技术的研究工作,先后承担多项国家863计划项目,研究领域涉及液晶显示技术、a-Si 及p-Si TFT技术、OLED技术和电子纸显示技术,在国内外发表学术论文100多篇,获得专利授权150余项,其中海外专利40余项。曾获中国科学院科技进步二等奖、吉林省科技进步一等奖、北京市科技进步一等奖。目录封面版权信息内容简介序前言第1章 偏振光学基础与应用1.1 光的偏振性1.1.1 自然光与部分偏振光1.1.2 偏振光1.2 光偏振态的表示方法1.2.1 三角函数表示法1.2.2 庞加莱球图示法1.3 各向异性介质中光传播的偏振性1.3.1 反射光与折射光的偏振性1.3.2 晶体的双折射1.3.3 单轴晶体中的折射率1.4 相位片1.4.1 相位片的定义1.4.2 相位片在偏光片系统中1.4.3 相位片的特点1.4.4 相位片的分类1.4.5 相位片的制备与应用1.5 波片1.5.1 快轴与慢轴1.5.2 λ/4波片1.5.3 λ/2波片1.5.4 λ波片1.5.5 光波在金属表面的反射1.5.6 波片的应用参考文献第2章 液晶基本特点与应用2.1 液晶发展简史2.1.1 液晶的发现2.1.2 理论研究2.1.3 应用研究2.2 液晶分类2.2.1 热致液晶2.2.2 溶致液晶2.3 液晶特性2.3.1 光学各向异性2.3.2 电学各向异性2.3.3 力学特性2.3.4 黏度2.3.5 电阻率2.4 液晶分子合成与性能2.4.1 单体的合成2.4.2 混合液晶2.4.3 单体液晶分子结构与性能关系2.5 混合液晶材料参数及对显示性能的影响2.5.1 工作温度范围的影响2.5.2 黏度的影响2.5.3 折射率各向异性的影响2.5.4 介电各向异性的影响2.5.5 弹性常数的影响2.5.6 电阻率的影响2.6 液晶的应用2.6.1 显示领域应用2.6.2 非显示领域应用参考文献第3章 广视角液晶显示技术3.1 显示模式概述3.2 TN模式3.2.1 显示原理3.2.2 视角特性3.2.3 视角改善3.2.4 响应时间影响因素与改善3.3 VA模式3.3.1 显示原理3.3.2 视角特性3.3.3 视角改善3.4 IPS与FFS模式3.4.1 显示原理3.4.2 视角特性3.5 偏光片视角补偿技术3.5.1 偏振矢量的庞加莱球表示方法3.5.2 VA模式的漏光补偿方法3.5.3 IPS模式的漏光补偿方法3.6 响应时间3.6.1 开态与关态响应时间特性3.6.2 灰阶之间的响应时间特性3.7 对比度参考文献第4章 薄膜晶体管器件SPICE模型4.1 MOSFET器件模型4.1.1 器件结构4.1.2 MOSFET器件电流特性4.1.3 MOSFET器件SPICE模型4.2 氢化非晶硅薄膜晶体管器件模型4.2.1 a-Si:H理论基础4.2.2 a-Si:H TFT器件电流特性4.2.3 a-Si:H TFT器件SPICE模型4.3 LTPS TFT器件模型4.3.1 LTPS理论基础4.3.2 LTPS TFT器件电流特性4.3.3 LTPS TFT器件SPICE模型4.4 IGZO TFT器件模型4.4.1 IGZO理论基础4.4.2 IGZO TFT器件电流特性4.4.3 IGZO TFT器件SPICE模型4.5 薄膜晶体管的应力老化效应参考文献第5章 液晶取向技术原理与应用5.1 聚酰亚胺5.1.1 分子特点5.1.2 聚酰亚胺的性能5.1.3 聚酰亚胺的合成5.1.4 聚酰亚胺的分类5.1.5 取向剂的特点5.2 取向层制作工艺5.2.1 涂布工艺5.2.2 热固化5.3 摩擦取向5.3.1 工艺特点5.3.2 摩擦强度定义5.3.3 摩擦取向机理5.3.4 预倾角机理5.3.5 PI结构对VHR和预倾角的影响5.3.6 摩擦取向的常见不良5.4 光控取向5.4.1 取向原理5.4.2 光控取向的光源特点与影响参考文献第6章 面板驱动原理与常见不良解析6.1 液晶面板驱动概述6.1.1 像素结构与等效电容6.1.2 像素阵列的电路驱动结构6.1.3极性反转驱动方式6.1.4 电容耦合效应6.1.5 驱动电压的均方根6.2 串扰6.2.1 定义与测试方法6.2.2 垂直串扰6.2.3 水平串扰6.3 闪烁6.3.1 定义与测试方法6.3.2 引起闪烁的因素6.4 残像6.4.1 定义与测试方法6.4.2 引起残像的因素参考文献第7章 电路驱动原理与常见不良解析7.1 液晶模组驱动电路概述7.1.1 行扫描驱动电路7.1.2 列扫描驱动电路7.1.3 电源管理电路7.2 眼图7.2.1 差分信号7.2.2 如何认识眼图7.2.3 眼图质量改善7.3 电磁兼容性7.3.1 EMI简介7.3.2 EMI测试7.3.3 模组中的EMI及改善措施7.4 ESD与EOS防护7.4.1 ESD与EOS产生机理7.4.2 防护措施7.4.3 ESD防护性能测试7.4.4 EOS防护性能测试7.5 开关机时序7.5.1 驱动模块的电源连接方式7.5.2 电路模块的时序7.5.3 电源开关机时序7.5.4 时序不匹配的显示不良举例7.6 驱动补偿技术7.6.1 过驱动技术7.6.2 行过驱动技术参考文献第8章 低蓝光显示技术8.1 视觉的生理基础8.1.1 人眼的生理结构8.1.2 感光原理说明8.1.3 光谱介绍8.2 蓝光对健康的影响8.2.1 光谱各波段光作用人眼部位8.2.2 蓝光对人体的影响8.3 LCD产品如何防护蓝光伤害8.3.1 LCD基本显示原理8.3.2 低蓝光方案介绍8.3.3 低蓝光显示器产品参考文献第9章 电竞显示技术9.1 电竞游戏应用瓶颈9.1.1 画面拖影9.1.2 画面卡顿和撕裂9.2 电竞显示器的性能优势9.2.1 高刷新率9.2.2 快速响应时间9.3 画面撕裂与卡顿的解决方案9.4 电竞显示器认证标准9.4.1 AMD Free-Sync标准9.4.2 NVIDA G-Sync标准参考文献第10章 量子点材料特点与显示应用10.1 引言10.2 量子点材料基本特点10.2.1 量子点材料独特效应10.2.2 量子点材料发光特性10.3 量子点材料分类与合成10.3.1 Ⅱ-Ⅵ族量子点材料10.3.2 Ⅲ-Ⅴ族量子点材料10.3.3 钙钛矿量子点材料10.3.4 其他量子点材料10.4 量子点显示技术10.4.1 光致发光量子点显示技术10.4.2 电致发光量子点显示技术参考文献第11章 Mini LED和Micro LED原理与显示应用11.1 概述11.2 LED发光原理11.2.1 器件特点11.2.2 器件电极的接触方式11.2.3 器件光谱特点11.3 LED直显应用特点11.3.1 尺寸效应11.3.2 外量子效应11.3.3 温度效应11.4 巨量转移技术11.4.1 PDMS弹性印章转移技术11.4.2 静电吸附转移技术参考文献第12章 触控技术原理与应用12.1 触控技术分类12.1.1 从技术原理上分类12.1.2 从显示集成方式上分类12.1.3 从电极材料上分类12.2 触控技术原理介绍12.2.1 电阻触控技术12.2.2光学触控技术12.2.3 表面声波触控技术12.2.4 电磁共振触控技术12.2.5 电容触控技术12.3 投射电容触控技术12.3.1 互容触控技术12.3.2 自容触控技术12.3.3 FIC触控技术12.4 FIC触控的驱动原理12.4.1 电路驱动系统架构12.4.2 FIC触控屏的两种驱动方式12.4.3 触控通信协议12.4.4 触控性能指标参考文献附录A MOSFET的Level 1模型参数附录B a-Si:H TFT的Level 35模型参数附录C LTPS TFT的Level 36模型参数附录D IGZO TFT的Level 301模型参数(完善中)反侵权盗版声明封底
  • 天津港东SGC-10型薄膜测厚仪新品发布
    SGC-10薄膜测厚仪,适用于介质,半导体,薄膜滤波器和液晶等薄膜和涂层的厚度测量。该薄膜测厚仪,由我公司与美国new-span公司合作研制,填补了国内多项空白。该产品采用new-span公司先进的薄膜测厚技术,基于白光干涉的原理来测定薄膜的厚度和光学常数(折射率n,消光系数k)。它通过分析薄膜表面的反射光和薄膜与基底界面的反射光相干形成的反射谱,用相应的软件来拟合运算,得到单层或多层膜系各层的厚度d,折射率n,消光系数k。该设备关键部件均为国外进口,也可根据客户需要整机进口。详细信息可直接登录我公司网站www.tjgd.com 。或者来电咨询 022-83711190 。
  • 薄膜摩擦系数仪新标准与旧标准在测试原理上的改进与新增测试方法
    在材料科学与工程领域,薄膜摩擦系数仪作为评估薄膜材料表面摩擦性能的关键设备,其测试标准的更新对于提高产品质量、优化工艺流程以及推动科技创新具有重要意义。近年来,随着科技的进步和测试需求的多样化,薄膜摩擦系数仪的测试标准也经历了从旧到新的演变。本文将从测试原理的角度,详细探讨新标准相比旧标准在测试原理上的改进及新增的测试方法。一、测试原理的基础变革1.1 传统测试原理的局限性旧标准下的薄膜摩擦系数仪主要基于库仑摩擦定律,即摩擦力与正压力成正比,与接触面积无关。这种传统的测试方法通过测量试样在摩擦过程中的摩擦力与正压力之比来计算摩擦系数,方法简单直接,但存在诸多局限性。例如,它难以全面反映薄膜材料在不同条件下的摩擦行为,特别是动态和复杂工况下的性能表现。1.2 新标准引入的先进测试原理新标准则引入了更为先进的测试原理,如动态摩擦测试、静态摩擦测试、滑动摩擦测试以及旋转摩擦测试等。这些新方法不仅丰富了测试手段,还提高了测试的全面性和准确性。动态摩擦测试能够模拟材料在实际使用过程中的动态摩擦行为,静态摩擦测试则关注材料在静止状态下的摩擦特性,而滑动摩擦测试和旋转摩擦测试则分别适用于不同类型的摩擦场景,为薄膜材料的摩擦性能评估提供了更多维度的数据支持。二、新增测试方法的详细解析2.1 动态摩擦测试动态摩擦测试是新标准中新增的重要测试方法之一。它通过模拟材料在实际使用中的动态摩擦过程,如包装膜在包装机械中的运动状态,来评估材料的动态摩擦性能。这种方法能够更真实地反映材料在实际工况下的摩擦行为,为产品的设计和优化提供更为可靠的依据。2.2 静态摩擦测试静态摩擦测试则关注材料在静止状态下的摩擦特性。它通过在试样与对磨副之间施加一定的正压力并保持相对静止,然后逐渐增加水平力直至试样开始滑动,来测量静态摩擦系数。这种方法对于评估材料的启动阻力和稳定性具有重要意义,特别是在需要精确控制摩擦力的场合,如精密机械和电子设备中。2.3 滑动摩擦测试与旋转摩擦测试滑动摩擦测试和旋转摩擦测试是两种常见的摩擦测试方法,它们在旧标准中已有应用,但在新标准中得到了进一步的优化和完善。滑动摩擦测试通过使试样在水平面上做直线运动来测量滑动摩擦系数,适用于评估材料的滑动性能和耐磨性。而旋转摩擦测试则通过使试样与旋转的摩擦轮接触并相对运动来测量旋转摩擦系数,这种方法更适用于评估材料在旋转部件中的摩擦性能。三、测试原理改进带来的优势3.1 提高测试的全面性和准确性新标准引入的先进测试原理和新增的测试方法使得薄膜摩擦系数仪的测试能力得到了显著提升。它不仅能够更全面地评估材料的摩擦性能,还能够提供更准确、更可靠的测试数据。这对于材料科学的研究和工程应用具有重要意义。3.2 促进技术创新和产业升级随着测试原理的改进和测试方法的丰富,薄膜摩擦系数仪在材料研发、产品设计、工艺优化等方面将发挥更加重要的作用。它不仅能够为科研人员提供更为精准的测试数据支持,还能够促进技术创新和产业升级,推动相关行业向更高质量、更高效率的方向发展。3.3 提升产品质量和市场竞争力通过采用新标准进行测试,企业可以更加准确地评估其产品的摩擦性能,从而在生产过程中采取相应的改进措施以提升产品质量。高质量的产品不仅能够满足用户的实际需求,还能够提升企业的市场竞争力,为企业带来更大的经济效益和社会效益。四、结论与展望综上所述,薄膜摩擦系数仪新标准相比旧标准在测试原理上进行了显著的改进和新增了多种测试方法。这些改进不仅提高了测试的全面性和准确性,还促进了技术创新和产业升级。未来,随着科技的不断进步和测试需求的不断变化,薄膜摩擦系数仪的测试标准还将继续发展和完善。我们期待在不久的将来能够看到更多先进的测试原理和方法被引入到这一领域中来,为材料科学的研究和工程应用提供更加全面、准确和高效的测试支持。
  • 北京卓立汉光推出太阳能薄膜电池专用测试系统
    随着地球能源的不断枯竭,太阳能越来越受到人类的重视,太阳能光伏电池的研究也得到了空前的发展,目前的太阳能光伏电池主要以晶体硅电池为主,但随着科学的进步,研究的不断深入,越来越多的高效节能电池被开发使用,其中以薄膜电池为翘楚。薄膜电池以其高效、低耗、大面积电池等特点广泛受到人们的关注。薄膜太阳能电池的形态各异,结构也是多种多样,这对研究薄膜电池带来了不小的麻烦。在制造过程中我们不仅要了解电池的转化效率等直观因素,为了更好的提高工艺制造出更高效的太阳能光伏电池,我们更要深入了解电池的内部光电转化过程及其影响因素。在众多因素当中IV特性曲线和量子效率曲线图无疑是重中之重。 图一:IV曲线图 图二:量子效率 量子效率:是指太阳能电池的电荷载流子数目与照射在太阳能电池表面一定能量的光子数目的比率。研究量子效率对了解电池内部光电转化有着重要意义。 早在2009年期间我公司在中科院张建民老师的带领下就研发试制了国内首台一体化自动测试量子效率系统,:SCS100测试系统。产品一经推出就受到了国内外太阳能研究人士的青睐。随着在太阳能电池测试领域经验不断地积累,公司今年上半年又推出了全新一代产品,SCS10-FILM薄膜电池专用测试系统。 系统针对薄膜电池的特点,加入了单光源双路可调偏置光,最大输出能够达到一个太阳强度。为了适应薄膜电池的宽光谱,光谱测试范围覆盖了0.3~1.70μm光谱带,并编写了功能强大的测试软件,不仅实现了自动计算量子效率曲线,而且能够计算出电池的短路电流密度,更加方便了评估电池的整体效率。同时系统还实现了漫反射测试和量子效率测试同步测试的功能,更加准确的计算电池的内量子效率。 图三:系统整体图 先进的光源配置: 系统的测试光源由卤素灯和氙灯光源两种灯源构成,这样,补偿卤素灯在紫外区能量不足的问题,又能解决氙灯光源在近红外有很多尖锐波峰的问题,实现了整个测试范围内的光源光谱平滑,有效增加了洗系统的稳定性。 图四:普通卤素灯的光谱图 图五:普通氙灯的光谱图 独特的测试光路设计: 大部分的量子效率测试系统都受困于量子效率测试点和反射率测试点不能够实现位置的重复定位,导致两参数测试在不同位置,这对于均与性不是很高的样品或高精度测试的试验中影响很大,本系统通过独特的光纤输出反射聚焦结构实现了反射率和量子效率同时同地测量的方式,有效地解决了上述问题带来的烦恼。通过聚焦反射光路,系统更能够大大降低色差对测试过程中带来的影响。由于太阳能电池的光谱测试范围宽,如果采用传统的投射聚焦方式进行测试,当测试到红外区时,因不同波长折射率不同的缘故聚焦光斑开始扩散,而红外区有是不可见的,因为会对测试带来极大的不确定因素。 强大的偏置光配置: 为了提高太阳能电池的转化效率,我们可以扩展电池的光谱响应范围以接受更多的太阳能,从而提高转化率,因此多节电池孕育而生。然而测试多结电池要比普通电池复杂得多,我们不仅要考虑多结电池的最小限流问题,还要考虑电池的偏压测试问题,因此测试多结电池我们要配有功能强大的偏置光附件,既能够满足光谱范围的需求,又能够对光强的要求。我们设计的单光源双路可调偏置光正可满足多结电池的测试需求,偏置光不仅实现了两路光能够各自调节光强,同时根据测试电池的不同,可选配不同的滤光片。 功能全面高效的软件: 软件集量子效率测试、反射率测试、内量子效率测试三测试功能于一体,自动计算画图,强大的图表处理能力,方便用户修改、标记测试曲线。多种格式输出保证了用户处理数据的方便使用。一键式参数文件保存功能不仅方便存贮测试数据还能保留测试参数,方便分析实验。 图六:功能强大的图标管理功能 特点总结: 1、实现内外量子效率同步测试 2、双光源测试,契合IEC标准,提高测试准确性 3、双路可调偏置光,轻松实现三节电池测试 4、功能强大的测试软件
  • 扫描NV探针技术!国仪量子助力中国科大&南京大学反铁磁薄膜磁成像研究
    本文转载自中科院微观磁共振重点实验室官网,有部分删减。 近日,中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展等人与南京大学聂越峰、杨玉荣小组在反铁磁薄膜扫描磁成像的实验研究中取得进展,利用金刚石氮-空位色心(简称NV色心)扫描显微镜对反铁磁BiFeO3的自支撑薄膜进行原位应力调控下的扫描成像。该研究成果以“Observation of uniaxial strain tuned spin cycloid in a freestanding BiFeO3 film”为题发表在Advanced Functional Materials上[Adv. Funct. Mater. 2023, 2213725]。BiFeO3(BFO) 是一种由于Dzyalonshinskii-Moriya相互作用具备摆线序的反铁磁材料。BFO内摆线序与应力的相互作用机制是该领域的一个研究重点。当前的相关研究均利用外延方法调控BFO材料中的应力,这种方法难以原位和连续地对应力进行调控。这使得磁-应力相互作用中的一些重要问题,如任意取向应力下磁序的变化、磁序相变附近的演化过程等在实验上难以开展研究。本工作中,研究者用分子束外延和可溶牺牲层的工艺制备了一种自支撑的BFO薄膜,并用扫描NV显微镜对应力调控下的薄膜进行了扫描磁成像。成像结果表明,在应变达到1.5%时摆线序扭转约12.6°。第一性原理计算表明,实验观测倒的磁序扭转在相应应力下能量最低。 图1. (a)、(b) 自由状态和1.5%应变状态下BFO的实空间扫描磁成像结果。(c)、(d) 扫描成像数据的傅里叶变换结果。(e) 自由状态和1.5%应变状态下傅里叶变换结果角分布统计结果显示12.6°的扭转。这一工作首次对BFO自支撑薄膜的磁序进行研究,原位调控和高空间分辨率的扫描成像技术提供了一种新的对磁-应力相互作用进行研究的思路。这一成果对反铁磁薄膜的理论研究以及新型磁存储器件的应用均有重要价值。图2.第一性原理计算得出的能量-摆线序周期关系曲线。摆线序方向平行于晶向的计算结果用蓝色曲线表示,与晶向夹角为7°、14°、18°、27°的能量曲线分别用不同颜色表示,见图例。计算结果表明,摆线序偏离14~18°的摆线序较为稳定。中科院微观磁共振重点实验室博士后丁哲、博士生孙豫蒙以及合作组博士生郑宁冲、马兴越为此工作共同第一作者,杜江峰院士、聂越峰教授和杨玉荣教授为此工作的共同通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和安徽省等资助。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202213725CIQTEK量子钻石原子力显微镜在论文致谢中,作者提到:NV扫描探针由国仪量子提供(The NV scanning probe was provided by CIQTEK )。国仪量子目前已推出了商用的量子钻石原子力显微镜(扫描NV显微镜),这是一台基于NV色心自旋磁共振和AFM扫描探针技术的量子精密测量仪器,可实现样品磁学性质的定量无损成像,具有纳米级的高空间分辨以及单个自旋的超高探测灵敏度,是研究材料磁学性质的新利器,在磁畴成像、二维材料、拓扑磁结构、超导磁学、细胞成像等领域有着广泛应用。点此登记关注量子精密测量仪器
  • 天美公司参加第十六届全国超导薄膜和超导电子器件学术研讨会
    2020年11月22日至25日,由南京大学和中科院云南天文台承办,中国电子学会超导电子学分会、江苏省电磁波先进调控技术重点实验室、南京紫金山实验室协办的“第十六届全国超导薄膜和超导电子器件学术研讨会”会议在云南省昆明市召开,会议聚焦国内外超导薄膜、超导传感器探测器、超导无源器件、新型超导量子器件与电路、超导电子学关联技术与应用等展开学术讨论。 天美仪拓实验室设备(上海)有限公司(以下简称天美公司)应邀作为赞助商之一,全程参加了此次会议。会议期间,天美公司给用户介绍了太赫兹激光器产品,并对用户提出的需求作进一步的解答,借此也会用户的需求,天美公司也会进一步的开发出符合用户需求的产品。会议期间,天美公司还受邀作了会议报告,会议报告对爱丁堡气体激光技术-高功率红外&远红外激光源作了相应的介绍。通过本次报告不但加深了新老用户对爱丁堡气体激光技术的了解与应用,同时了也吸引了很多感兴趣的参会老师前来咨询讨论。 通过为其三天的会议,天美公司与客户进行了深入的交流,更加深了彼此的相互了解。天美公司作为知名供应商,将在超导薄膜等关联技术上,作出进一步的技术升级,服务广大客户,让广大客户得到满意的科研结果,助力其科研发展。
  • “曼”谈光谱 | 熟悉又陌生的金刚石薄膜
    一提到金刚石这个词想必大家都不陌生了,今天要说的也是金刚石家族的一个成员——金刚石薄膜。什么是金刚石薄膜?金刚石薄膜是20世纪80年代中后期迅速发展的一种优良的人工制备材料。通常以甲烷、乙炔等碳氢化合物为原料,用热灯丝裂解、微波等离子体气相淀积、电子束离子束轰击镀膜等技术,在硅、碳化硅、碳化钨、氧化铝、石英、玻璃、钼、钨、钽等各种基板上反应生长而成。几乎透明的金刚石薄膜(图片来源:网络)集诸多优点于一身的金刚石薄膜,它不仅具有金刚石的硬度,还有良好的导热性、良好的从紫外到红外的光学透明性以及高度的化学稳定性。在半导体、光学、航天航空工业和大规模集成电路等领域拥有广泛的应用前景。至今为止,已在硬质切削刀具、X射线窗口材料、贵重软质物质保护涂层等应用中具有出色的表现。随着金刚石薄膜的研发需求和生产规模不断壮大,是否有一套可靠的表征方法呢?当然有!拉曼光谱用于碳材料的分析已有四十多年,时至今日也形成了很多比较完善的理论。对于不同形式的碳材料,如金刚石、石墨、富勒烯等,其拉曼光谱具有明显的特征谱线差异。此外,拉曼光谱测试是非破坏性的,对样品没有太多要求,不需要前处理过程,可以直接检测片状、固体、微粉、薄膜等各种形态的样品。金刚石薄膜的应力值是非常重要的质量指标。金刚石薄膜和基体之间热膨胀的差异以及其他效应(如点阵错配、晶粒边界的成键和薄膜生长过程中的成键变化等)导致了生长后的薄膜存在残余应力。典型可见光激光激发的拉曼光谱在1000-2000cm-1包含了金刚石薄膜的应力信息。对于较小的应力,拉曼谱图表现为偏离本征频率的一个单峰,并且谱峰会变宽。在高达140GPa的压力下,拉曼位移甚至能够偏移到1650cm-1,与此同时线宽增加了2cm-1。下图是安东帕Cora5001拉曼光谱仪检测的一张典型的非有意掺杂的金刚石薄膜的拉曼谱图。图中可以发现,除了位于1332cm-1的一阶拉曼谱线以外,也能够观测到其他很多拉曼谱峰,典型谱峰的位置和指认如表1中所示。Cora 5001系列拉曼光谱仪在金刚石材料的检测中具备很大优势:碳材料分析模式:智能分析软件中的Carbon Analysis Model可以自动进行寻峰、进行峰形拟合,再计算碳材料特征拉曼峰的信息。一级激光:金刚石材料的拉曼检测多使用532nm激发,有时也需要使用785nm激光激发,Cora5001可以做到一级激光的安全性能。自动聚焦:Cora5001 (Direct)样品仓室内配置了自动聚焦调整样品台,根据仪器自带的聚焦算法可以轻松实现聚焦,使拉曼测试变得简单便捷。双波长可选:金刚石家族的拉曼光谱与入射激光波长密切相关,多一种波长选择也许会得到不同的信息,这为信息互补提供必要条件。“双波长拉曼”每个波长都配置独立的光谱系统,只需按一下按键即可从一个波长轻松切换到另一个波长,无需额外调整样品。
  • 纳米薄膜材料制备技术新进展!——牛津大学也在用的薄膜沉积系统,有什么独特之处?
    一、纳米颗粒膜制备日前,由英国著名的薄膜沉积设备制造商Moorfield Nanotechnology公司生产的套纳米颗粒与磁控溅射综合系统在奥地利的莱奥本矿业大学Christian Mitterer教授课题组安装并交付使用。该设备由MiniLab125型磁控溅射系统与纳米颗粒溅射源共同组成,可以同时满足用户对普通薄膜和纳米颗粒膜制备的需求。集成了纳米颗粒源的MiniLab125磁控溅射系统 传统薄膜材料的研究专注于制备表面平整、质地致密、晶格缺陷少的薄膜,很多时候更是需要制备沿衬底外延生长的薄膜。然而随着研究的深入,不同的应用方向对薄膜的需求是截然不同。在表面催化、过滤等研究方向,需要超大比表面积的纳米薄膜。在这种情况下,纳米颗粒膜具有不可比拟的优势。而传统的磁控溅射在制备纯颗粒膜方面对于粒径尺寸,颗粒均匀性方面无法实现控制。气相沉积法、电弧放电法、水热合成法等在适用性、操作便捷性、与传统样品处理的兼容性等方面不友好。在此情况下,Moorfield Nanotechnology推出了与传统磁控溅射和真空设备兼容的纳米颗粒制备系统。不同条件制备的颗粒粒径分布(厂家测试数据)不同颗粒密度样品(厂家测试数据)纳米颗粒制备技术特点:▪ 纳米颗粒的大小1 nm-20 nm可调;▪ 多可达3重金属,可共沉积,可制备纯/合金颗粒;▪ 材料范围广泛,包括Au、Ag、Cu、Pt、Ir、Ni、Ti、Zr等▪ 拥有通过控制气氛制造复合纳米粒子的可能性(类似于反应溅射)▪ 的纳米颗粒层厚度控制,从亚单层到三维纳米孔▪ 纳米颗粒结构——结晶或非晶、形状可控纳米颗粒膜的应用方向:▪ 生命科学和纳米医学: 癌症治疗、药物传输、抗菌、抗病毒、生物膜▪ 石墨烯研究方向:电子器件、能源、复合材料、传感器▪ 光电研究:光伏研究、光子俘获、表面增强拉曼▪ 催化:燃料电池、光催化、电化学、水/空气净化▪ 传感器:生物传感器、光学传感器、电学传感器、电化学传感器 二、无机无铅光伏材料下一代太阳能电池的大部分研究都与铅-卤化物钙钛矿混合材料有关。然而,人们正不断努力寻找具有类似或更好特性的替代化合物,想要消除铅对环境的影响,而迄今为止,这种化合物一直难以获得。因此寻找具有适当带隙范围的无铅材料是很重要的,如果将它们结合起来,就可以利用太阳光谱的不同波长进行发电。这将是提高未来太阳能电池效率降低成本的关键。近期,牛津大学的光电与光伏器件研究组的HenrySnaith教授与Benjamin Putland博士研究了具有A2BB’X6双钙钛矿结构的新型无机无铅光伏材料。经过计算该材料具有2 eV的带隙,可用做光伏电池的层吸光材料与传统Si基光伏材料很好的结合,使光电转换效率达到30%。与有机钙钛矿材料相比,无机钙钛矿材料具有结构稳定使用寿命更长的优势。而这种新材料的制备存在一个问题,由于前驱体组分的不溶性和复杂的结晶过程容易导致非目标性的晶体生长,因此难以通过传统的水溶液法制备均匀的薄膜。Benjamin Putland博士采用真空蒸发使这些问题得以解决。使用Moorfield Nanotechnology的高质量金属\有机物热蒸发系统,通过真空蒸发三种不同的前驱体,研究人员成功沉积制备出了所需要的薄膜。真空蒸发具有较高的控制水平和可扩展性,使得材料的工业化制备成为可能。所制备的薄膜在150℃退火后,XRD图。所制备的薄膜在150℃退火后,表面SEM图 三、Moorfield 薄膜制备与加工系统简介Moorfield Nanotechnology是英国材料科学领域高性能仪器研发公司,成立二十多年来专注于高质量的薄膜生长与加工技术,拥有雄厚的技术实力,推出的多种高性能设备受到科研与工业领域的广泛好评。高精度薄膜制备与加工系统 – MiniLab旗舰系列和nanoPVD台式系列是英国Moorfield Nanotechnology公司经过多年技术积累与改进的结晶。产品的定位是配置灵活、模块化设计的PVD系统,可用于高质量的科学研究和中试生产。设备的功能和特点:▪ 蒸发设备:热蒸发(金属)、低温热蒸发(有机物)、电子束蒸发▪ 磁控溅射:直流&射频溅射、共溅射、反应溅射▪ 兼容性:可与手套箱集成、满足特殊样品制备▪ 其他功能设备:二维材料软刻蚀、样品热处理▪ 设备的控制:触屏编程式全自动控制
  • 显微拉曼光谱在测量晶圆(多晶硅薄膜)残余应力上的应用
    在半导体生产过程中,退火、切割、光刻、打线、封装等多个生产工序都会引入应力,而应力分为张应力和压应力;应力也分有益的和有害之分。应变 Si(strained Silicon 或 sSi)是指硅单晶受应力的作用,其晶格结构和晶格常数不同于未应变体硅晶体。应变的存在,使 Si 晶体结构由立方晶体特征向四方晶体结构特征转变,导致其能带结构发生变化,从而最终导致其载流子迁移率发生变化。研究表明,在 Si 单晶中分别引入张应变和压应变,可分别使其电子迁移率和空穴迁移率有显著的提升因而,从 Si CMOS IC 的 90nm 工艺开始,在 Si 器件沟道以及晶圆材料中引入应变,提高了器件沟道迁移率或材料载流子迁移率,从而提升器件和电流的高速性能。多晶硅薄膜是MEMS(micro-electro-mechanical systems)器件中重要的结构材料,通常在单晶硅基底上由沉积方法形成。由于薄膜与基底不同的热膨胀系数、沉积温度、沉积方式、环境条件等众多因素的综合作用,多晶硅薄膜一般都存在大小不一的拉应力或者压应力。作为结构材料多晶硅薄膜的材料力学性能在很大程度上决定了MEMS器件的可靠性和稳定性。而多晶硅薄膜的残余应力对其断裂强度、疲劳强度等力学性能有显著的影响。表面及亚表面损伤还会引起残余应力,残余应力的存在将影响晶圆的强度,引起晶圆的翘曲如图1所示。所以准确测量和表征多晶硅薄膜的残余应力对于生产成熟的MEMS器件具有重要的意义。图 1 翘曲的晶圆片图 2 Si N 致张应变 SOI 工艺原理示意图,随着具有压应力 SiN 淀积在 SOI 晶圆上,顶层 Si 便会因为受到 SiN 薄膜拉伸作用发生张应变应力的测试难度非常大。由于MEMS中的多晶硅薄膜具有明显的小尺度特征,准确测量多晶硅薄膜的残余应力并不是一件容易的事情。目前在对薄膜的残余应力测量中主要采用两种方法:一种是X射线衍射,通过测量薄膜晶体中晶格常数的变化来计算薄膜的残余应力,这种方法可以实现对薄膜微区残余应力的准确测量,但测量范围较小,且对试样的制备具有较高的要求,基本不能实现在线薄膜残余应力测量。另外一种就是显微拉曼谱测量法,该方法具有非接触、无损、宽频谱范围和高空间分辨率等优点。通过测量薄膜在残余应力作用下引起的材料拉曼谱峰的移动可推知薄膜的残余应力分布。该方法可以实现对薄膜试件应力状况的在线监测,是表征薄膜材料尤其是MEMS器件中薄膜材料残余应力的一种重要方法。用于力学测量的一般要具有高水平的波长稳定性的紫外或可见光激发光源,并具备高光谱分辨率(小于 1cm-1)的显微拉曼光谱系统。1. 测量原理1.1. 薄膜残余应力与拉曼谱峰移的关系拉曼谱测量薄膜残余应力的示意图如图2所示。激光器发出的单色激光(带箭头实线)经过带通滤波器和光束分离器以后经物镜汇聚照射到样品表面‚激光光子与薄膜原子相互碰撞造成激光光子的散射。其中发生非弹性碰撞的光束(带箭头虚线)经过光束分离器和反射滤波器后,汇聚到声谱仪上形成薄膜的拉曼谱峰。拉曼散射光谱的产生跟薄膜物质原子本身的振动相关,只有当薄膜物质的原子振动伴随有极化率的变化时,激光的光子才能跟薄膜物质原子发生相互作用而形成拉曼光谱。当薄膜存在拉或压的残余应力时,其原子的键长会相应地伸长或缩短,使薄膜的力常数减小或增大,因而原子的振动频率会减小或增大,拉曼谱的峰值会向低频或高频移动。此时,拉曼峰值频率的移动量与薄膜内部残余应力的大小具有线性关系,即Δδ=ασ或者σ=kΔδ,Δδ是薄膜拉曼峰值的频移量,σ是薄膜的残余应力,k和α称为应力因子。图 3 拉曼测量系统示意图图 4 拉曼光谱测试晶圆的示意图2. 多晶硅薄膜残余应力计算对于单晶硅,激光光子与其作用时存在3种光学振动模式,两种平面内的一种竖直方向上的,这与其晶体结构密切相关。当单晶硅中存在应变时,这几种模式下的光子振动频率可以通过求解特征矩阵方程ΔK- λI = 0获得。其中ΔK是应变条件下光子的力常数改变量(光子变形能)λi(i= 1 ,2,3)是与非扰动频率ω0和扰动频率ωi相关的参量(λi≈ 2ω0(ωi-ω0)),I是3×3单位矩阵。由于光子在多晶硅表面散射方向的随机性和薄膜制造过程的工艺性等许多因素的影响,使得利用拉曼谱法测量多晶硅薄膜的残余应力变得更加复杂。Anastassakis和Liarokapis应用Voigt-Reuss-Hill平均和张量不变性得出与单晶硅形式相同的多晶硅薄膜的光子振动频率特征方程式。此时采用的光子变形能常数分别是K11=-2.12ω02 K12=-1.65ω02 K33=-0.23ω02是光子的非扰动频率。与之相对应的柔度因子分别是S11= 6.20×10-12Pa-1S12=-1.39 ×10-12Pa-1S33= 15.17 ×10-12Pa-1对于桥式多晶硅薄膜残余应力的分析,假定在薄膜两端存在大小相等、方向相反(指向桥中心)的力使薄膜呈拉应力。此时,拉曼谱峰值的频移与应力的关系可以表达为Δω =σ(K11+2 K12)(S11+2 S12)/3ω0代入参量得Δω =-1.6(cm-1GPa-1)σ,即σ=-0.63(cmGPa)Δω (1)其中σ是多晶硅薄膜的残余应力,单位为GPa;Δω是多晶硅薄膜拉曼峰值的频移单位为cm-1。3. 应力的拉曼表征桥式多晶硅薄膜梁沿长度方向的拉曼光谱峰值频移情况如图3所示。无应力多晶硅拉曼谱峰的标准波数是520 cm-1,从图3可以看出,当拉曼光谱的测量点从薄膜的两端向中间靠拢时,多晶硅的峰值波数将沿图中箭头方向移动,即当测量位置接近中部时,多晶硅薄膜的峰值波数将会逐渐达到最小。图中拉曼谱曲线采用洛伦兹函数拟合获得。通过得曲线的洛伦兹峰值的横坐标位置,就可以根据式(1)得到多晶硅薄膜的残余应力分布情况,如图4所示。由于制造过程的偏差,多晶硅薄膜的实际梁长L=213μm。图 10 共聚焦显微拉曼光谱扫描成像仪测得晶圆应力分布,红色的应力越大,蓝色的应力较小。
  • 大连化物所卿光焱团队制备出新型手性光子防伪薄膜
    近日,中国科学院大连化学物理研究所生物分离与界面分子机制创新特区研究组(18T7组)卿光焱研究员团队设计并制备了一种环境友好、多模式、可转换的手性光子薄膜。该研究为先进防伪材料的设计提供了新思路。早在中国古代,防伪标签(如水印、指纹和笔迹)就已广泛应用于文化、经济和军事等领域。创新的防伪技术对于市场的稳定、医疗健康和社会可持续发展等具有重要意义。目前,防伪标签主要使用发光或结构色材料,例如荧光染料、量子点、钙钛矿、室温磷光、纳米印迹光子阵列等,通过物理化学刺激、多色组合、利用复杂图案等实现编码安全。然而,由于自身的空间结构限制,这些防伪编码仅仅停留在一维或者二维的信息传递。相比之下,利用偏振衍生的手性发光材料,将大量有关视觉特征和空间结构的信息整合到一种复合材料中,可实现对每种信息进行编码或集成,从而大大提高防伪水平。纤维素纳米晶体(CNC)是一种来源丰富、绿色可持续的天然多糖聚合物,它可以进行自组装形成手性向列结构。本工作中,该团队将强手性的CNC系统与强发光的稀土配合物进行结合,制备出携带四种光学信息的手性光子复合膜。所获得的薄膜同时携带结构色、荧光、手性光和右旋圆偏振发光(CPL)信息,彼此之间可相互切换。基于这些多模式光学状态、湿度响应荧光或可调结构色、柔韧性和耐用性的综合特性,该光学系统在钞票防伪中表现出先进的应用潜力。同时,该材料还具有强CPL发射(不对称因子高达–0.36)、高绝对量子产率(66.7%)和偏振敏感的手性光学特性,这些研究将推动CNC光子材料在手性光学器件、光学探测器、视觉保护和手性传感等方面的应用。相关研究成果以“Multimodal, Convertible, and Chiral Optical Films for Anti-Counterfeiting Labels”为题,于近日发表在Advanced Functional Materials上。该工作的第一作者是大连化物所18T7组和二十八室博士研究生张福生。上述工作得到国家自然科学基金、我所创新基金、兴辽英才计划等项目的支持。(文/图 张福生、李琼雅)文章链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202204487
  • 针对不同类型的薄膜,拉力试验机应如何选择合适的夹具?
    在进行薄膜材料的拉力试验时,选择合适的夹具是至关重要的。夹具不仅影响到测试的准确性,还直接关系到试验过程的安全性和效率。以下是根据不同类型的薄膜,拉力试验机应如何选择合适的夹具的详细分析。一、了解薄膜特性首先,需要明确待测试薄膜的材质、厚度、硬度、韧性等物理特性。这些特性将直接影响夹具的选择和设计。例如,柔软且易变形的薄膜可能需要更柔软的夹面以减少夹伤;而较硬或高韧性的薄膜则可能需要更强的夹持力来确保测试过程中的稳定性。二、夹具类型选择1. 平推夹具适用薄膜类型:柔软且不易滑动的薄膜。特点:平推夹具通过平直的夹面接触并夹持薄膜,适用于大多数常规薄膜材料的拉伸测试。其设计简单,操作方便,能够有效减少薄膜在夹持过程中的变形和损伤。2. 锯齿夹面夹具适用薄膜类型:表面较为粗糙或需要增加摩擦力的薄膜。特点:锯齿夹面能够增加与薄膜之间的摩擦力,防止在拉伸过程中薄膜滑动或脱落。这种夹具特别适用于哑铃型样条等不易断钳口的薄膜样品。3. 橡胶面夹具适用薄膜类型:软质、易变形的薄膜。特点:橡胶面夹具通过柔软的橡胶材质与薄膜接触,能够有效减少夹持过程中对薄膜的夹伤。同时,橡胶的弹性也能提供一定的缓冲作用,保护薄膜在拉伸过程中不受过度冲击。4. 气动/液压夹具适用薄膜类型:大尺寸、高强度的薄膜。特点:气动或液压夹具通过油压或气压控制夹紧力度,能够提供更加稳定和准确的夹持效果。在高强度或大尺寸薄膜的拉伸测试中,这种夹具能够确保测试过程中的稳定性和安全性。三、夹具选择注意事项夹持力度:根据薄膜的材质和厚度选择合适的夹持力度,避免过紧导致薄膜变形或破裂,过松则可能导致薄膜滑动或脱落。夹持位置:确保薄膜被夹持在夹具的中间部位,以减少因位置偏差导致的测试误差。夹具材质:选择与薄膜相似或相兼容的夹具材质,以减少对薄膜的潜在损伤。夹具保养:定期对夹具进行检查和保养,确保其处于良好的工作状态,延长使用寿命并提高测试准确性。四、结论针对不同类型的薄膜,拉力试验机应选择合适的夹具以确保测试的准确性和安全性。在选择夹具时,需要综合考虑薄膜的材质、厚度、硬度等特性以及夹具的类型、夹持力度、夹持位置等因素。通过合理的夹具选择和使用,可以获得更加准确和可靠的薄膜拉伸测试数据。
  • 薄膜拉力试验机常见的几种试验方法
    薄膜拉力试验机是一种专门用于测试薄膜材料拉伸性能的设备。它能够模拟实际生产和使用过程中的拉伸条件,以评估薄膜的力学性能和封口强度。这种试验机广泛应用于塑料薄膜、复合材料、软质包装材料、塑料软管、胶粘剂、胶粘带、不干胶、医用贴剂、保护膜、组合盖、隔膜、无纺布、橡胶等材料的力学性能检测。一、单轴拉伸试验单轴拉伸试验是评估薄膜材料拉伸性能最基本且最常用的方法。在试验过程中,薄膜样品被固定在拉力试验机的两个夹具之间,并通过施加拉力使其沿一个方向均匀伸长。通过测量拉伸过程中的应力和应变数据,可以计算出薄膜的弹性模量、抗拉强度、断裂伸长率等关键力学参数。二、双轴拉伸试验双轴拉伸试验是在两个相互垂直的方向上同时对薄膜样品施加拉力的测试方法。这种试验方法更接近于薄膜在实际应用中的受力状态,因此能更准确地反映其力学性能。双轴拉伸试验常用于评估薄膜材料在复杂应力状态下的性能,如抗皱性、抗撕裂性和尺寸稳定性等。三、循环拉伸试验循环拉伸试验是一种模拟薄膜在实际使用过程中经受反复拉伸和松弛的测试方法。在试验过程中,薄膜样品会被周期性地拉伸到一定的应变水平,然后松弛到初始状态。通过多次循环拉伸,可以评估薄膜材料的疲劳性能、弹性恢复能力和耐久性。四、撕裂试验撕裂试验是评估薄膜材料抗撕裂性能的重要方法。在试验过程中,薄膜样品会被固定在特定的夹具上,并在其一端施加撕裂力。通过测量撕裂过程中的力和位移数据,可以计算出薄膜的撕裂强度和撕裂扩展速度等参数。撕裂试验有助于了解薄膜在受到外力作用时的破坏机制和失效模式。五、剥离试验剥离试验主要用于评估薄膜与基材之间的粘附性能。在试验过程中,薄膜被粘贴在基材上,并在一定角度下施加剥离力。通过测量剥离过程中的力和位移数据,可以计算出薄膜与基材之间的粘附强度和剥离速率等参数。剥离试验有助于了解薄膜在不同基材上的粘附性能和适用范围。六、蠕变试验蠕变试验是一种评估薄膜材料在长时间恒定应力下变形行为的测试方法。在试验过程中,薄膜样品会被施加一定的拉伸应力,并保持一段时间以观察其变形情况。通过测量蠕变过程中的应变和时间数据,可以了解薄膜材料的蠕变行为和长期稳定性。蠕变试验对于评估薄膜材料在高温、高湿等恶劣环境下的性能具有重要意义。七、应力松弛试验应力松弛试验是一种评估薄膜材料在恒定应变下应力随时间变化的测试方法。在试验过程中,薄膜样品会被拉伸到一定的应变水平,并保持该应变不变以观察应力的变化情况。通过测量应力松弛过程中的应力和时间数据,可以了解薄膜材料的应力松弛行为和应力稳定性。应力松弛试验有助于了解薄膜材料在受到外力作用后的恢复能力和长期稳定性。
  • 国内最大薄膜光伏研发检测中心投入使用
    河北保定天威集团透露,21日,该集团“天威薄膜光伏有限公司研发检测中心”正式投入使用,该中心也成为中国技术最先进、涵盖工艺最全面的薄膜太阳能技术研发中心之一。   据了解,天威薄膜光伏有限公司研发检测中心一期投资1.5亿元,建筑面积5000平方米 。检测中心建有一条年产能为2兆瓦的薄膜硅太阳能电池中试线,以及高效率薄膜硅太阳能电池研发实验室、新型薄膜电池及组件研发实验室、组件可靠性检测中心等实验室群。   据威薄膜光伏有限公司总经理马文学介绍,中心具备完善的研发与检测设备和优秀的技术团队,可进行高效率大面积薄膜硅太阳能电池的开发与试制生产,还可进行薄膜太阳能电池的相关基础研究和新型光伏产品研发,同时可为本企业和其他企业提供符合行业相关标准的样品试制、产品检测、检验等服务。   据悉,该中心以其最先进的技术和最全面的工艺,成为中国薄膜光伏行业规模最大的研究和服务平台。
  • 新型空穴型透明导电薄膜问世
    记者1月25日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到,该院固体物理研究所功能材料物理与器件研究部和本院等离子所等单位科研人员合作,在空穴型近红外透明导电薄膜研究方面取得新进展:他们设计并制备了新型空穴型铜铁矿薄膜,并通过参数优化让新型薄膜获得了较高的近红外波段透过率和较低的室温方块电阻。相关研究结果日前发表在《先进光学材料》杂志上。  透明导电薄膜是一类兼具光学透明和导电性的光电功能材料,在触摸屏、平板显示器、发光二极管及光伏电池等光电子器件领域有着广泛应用。目前,商用的透明导电薄膜均为电子型,空穴型透明导电薄膜由于空穴有效质量大、空穴迁移率低和空穴掺杂性差,其光电性能远落后于电子型透明导电薄膜,这严重阻碍了新型透明电子器件的发展。  在国家自然科学基金的支持下,研究人员通过理论计算发现,含有铑、氧等元素的铜铁矿结构材料是一种间接带隙半导体,其中的铜离子与氧离子的原子轨道可进行杂化,从而减弱价带顶附近载流子的局域化,实现空穴型高电导率;另一方面该材料在可见光及近红外波段表现出弱的光吸收行为,具有高透过率。研究人员在前期金属型铜铁矿薄膜的研究基础上,采用非真空工艺进一步获得了大尺寸空穴型铜铁矿透明导电薄膜。该薄膜表现出主轴自组装织构的生长特征,有利于其内载流子的传输,提高空穴的迁移率。另外,由于三价铑离子的离子半径可实现空穴型载流子重掺杂,使得镁掺杂铜铁矿结构材料具有非常高的室温导电率、较高的近红外波段透过率以及低的室温方块电阻。  这种高性能的空穴型透明导电薄膜的发现,为后续基于透明电子型及空穴型薄膜的高性能全透明异质结构的研发及应用提供了一种潜在的候选材料。
  • 薄膜光学重点实验室揭牌
    军工企业在本市首家重点实验室——天津市薄膜光学重点实验室正式揭牌。该所依托于中国航天科工集团八三五八研究所建设,在薄膜光学领域具有很强的基础研究、技术开发和工程应用能力,为航天、航空、船舶等诸多国家重大或重点工程项目研制、开发做出了重要贡献。现承担国家级重大军工项目,工艺攻关课题两项、省部级科研项目十余项。   据介绍,该实验室主要研究领域为薄膜光学理论及应用,以薄膜光学中的理论问题、前沿问题和国家需求为主要研究内容,以获取原始创新成果和自主知识产权为主要研究目标,以基础研究和高新工程应用相结合为特色,形成了激光光学薄膜、超硬光学薄膜、光电功能薄膜三大研究方向。
  • 基于介质多层薄膜的光谱测量元器件
    近日,南京理工大学理学院陈漪恺博士与中国科学技术大学物理学院光电子科学与技术安徽省重点实验室张斗国教授合作,提出并实现了一种基于介质多层薄膜的光谱测量元器件,可用于各类光信号的光谱表征;其核心部件厚度仅微米量级,可附着在常规显微成像设备或微型棱镜上完成光谱测量,实验光谱分辨率小于0.6nm。研究成果以“Planar Photonic Chips with Tailored Dispersion Relations for High-Efficiency Spectrographic Detection”为题发表在国际学术期刊ACS Photonics。光谱探测技术被广泛应用在科学研究和工业生产,在材料科学、高灵敏传感、药物诊断、遥感监测等领域具有重要应用价值。近年来,微型光谱仪的研究受到了广泛关注,其优点在于尺寸小,结构紧凑,易于集成、便携,成本低。特别是随着纳米光子学的发展,光谱探测所需的色散元件、超精细滤波元件以及光谱调谐级联元件等,都可以利用超小尺寸的微纳结构来实现。如何兼顾器件的小型化、集成化,与光谱测量分辨率、探测效率一直是该领域的重点和难点之一。截至目前,文献报道的集成化微型光谱仪大多利用线性方程求解完成反演测算,信号模式之间的非简并性(不相似性)决定了重建光谱仪的分辨能力。这种基于逆问题求解的光谱反演技术易于受到噪音的干扰,从而降低微型光谱仪的探测分辨率和效率。近期研究工作表明,通过合理设计结构参数,调控介质多层薄膜的色散曲线,同时借助介质多层薄膜负载的布洛赫表面波极低传输损耗特性,可以实现了光源波长与布洛赫表面波激发角度之间的近似一一对应关系,如图1a,1b所示。它意味着无需方程求解,即可以完成光谱的探测与分析,避免了逆问题求解过程中外界环境噪声对反演过程的干扰,节约了时间成本,提升了探测效率。该介质多层薄膜由高、低折射率介质(氮化硅和二氧化硅)薄膜交替叠加组成,可通过常规镀膜工艺(如等离子体增强化学的气相沉积法)在各种透明衬底上大面积、低成本制备,其制作难度与成本远小于基于微纳结构的光谱测量元件。图1:一种基于介质多层薄膜的光谱探测元件,可用于各类光信号的光谱表征;其核心部件厚度仅微米量级,可附着在常规显微成像设备或微型棱镜上完成光谱测量,实验光谱分辨率小于0.6nm。作为应用展示,该光谱探测元器件被放置于微型棱镜或者常规反射式光学显微镜上,当满足布洛赫表面波激发条件时,即可实现光谱探测。如图1c,当激光和宽带光源分别入射到介质多层薄膜上时,采集到的反射信号分别为暗线和暗带,其强度积分及对应着光源的光谱(图1d,1e所示)。钠灯的光谱测量实验结果表明,该测量器件能达到的光谱分辨率小于0.6 nm (图1f所示)。不同于常规光谱仪需要在入射端加载狭缝,该方法无需狭缝对被测光源进行限制,从而充分利用信号光源,有效提升了光谱探测的信噪比和对比度,因此器件可以应用于荧光光谱和拉曼散射光谱等极弱光信号的光谱表征,展现出其在物质成分和含量探测上的能力,如图1g,1h所示。介质多层薄膜的平面属性,使得其可以在同一基底上加载不同结构参数的介质多层薄膜,从而实现宽波段、多功能光谱探测器件。该项工作表明,借助于介质多层薄膜负载布洛赫表面波的高色散、低损耗特性,可以实现低成本、高效率、高分辨率的光谱测量,为集成化微型光谱仪的实现提供了新器件。该项工作也拓展了介质多层薄膜的应用领域,有望为薄膜光子学研究带来新的生长点。陈漪恺博士为该论文第一作者,张斗国教授为通讯作者。上述研究工作得到了科技部,国家自然科学基金委、安徽省科技厅、合肥市科技局、唐仲英基金会等项目经费的支持。相关样品制作工艺得到了中国科学技术大学微纳研究与制造中心的仪器支持与技术支撑。
  • 拉曼光谱:精准量化微晶硅薄膜晶化率
    引言微晶硅薄膜是纳米晶硅、晶粒间界、空洞和非晶硅共存的混合相无序材料,具有稳定性好、掺杂效率高、长波敏感性较强、可低温大面积沉积、原材料消耗少以及能在各种廉价衬底材料上制备的优点,为了使太阳能电池能够大规模连续化生产并且具有更高的效率,硅异质结太阳能电池开始使用微晶硅薄膜替代非晶硅层。升级后的硅异质结太阳能电池的光电转换效率与微晶硅薄膜的结晶度密切相关。其中,结晶率指晶态硅与晶界占非晶态、晶态、晶界总和的质量百分比或体积百分比,是评价结晶硅薄膜晶化效果的一项重要指标。在行业内通常使用拉曼光谱分析法评估微晶硅薄膜的晶化率[1,2]。实验与结果分析晶体硅排列有序,键角和键长高度一致,拉曼峰形尖锐位于520cm-1附近,无定形硅结构相对无序,拉曼峰形展宽位于480cm-1附近。采用两种结构的拉曼特征峰值(峰强或峰面积)可以实现硅晶化率的分析,晶化率计算公式如下:其中和表示在520cm-1 和480cm-1附近的拉曼峰的面积,中心为520 cm-1附近的拉曼峰是晶体硅的特征峰,位于480 cm-1附近的拉曼峰是非晶硅的约化声子谱密度。本文采用卓立汉光自主研制的Finder 930全自动共聚焦显微拉曼光谱仪分析了硅基底上微晶硅薄膜晶化率,拉曼光谱实测数据及多峰拟合结果如图1所示。可以观测到拉曼峰位在310cm-1附近的类纵声学模(类TA 模)特征峰,在480 cm-1附近的类横光学模(类TO模)分解为峰位在470 cm-1附近(Prim TO)和在490 cm-1处(Seco TO)两个特征峰。对于出现晶态硅特征峰的样品对应于峰位在510cm-1附近的晶粒间界拉曼散射成分(GB)特征峰[3]。 卓立汉光自主开发了晶化率自动计算软件,可以实现自动分峰拟合和晶化率计算,软件操作简单,易于使用,晶化率拟合结果如图2所示,自动计算结果可知晶化率为33.52%. 图2 采用自主研制软件拟合结果拉曼光谱技术可以无损分析微晶硅薄膜晶化率,在晶硅(晶体硅)与无定型硅(非晶硅)的定量鉴别及晶化率评估中展现出优异性能,通过解析特征峰的强度或面积,直接计算得出材料的晶化率,为材料性能评估提供了实验依据。参考文献[1]赵之雯,刘玉岭.微晶硅薄膜稳定性的研究[J].河北工业大学学报,2011,40(02):13-15[2] 高磊等. 微晶硅薄膜沉积工艺的研究方法及其应用[P].2023.06.23.[3] 范闪闪,郭强,杨彦彬,等.相变区硅薄膜拉曼和红外光谱分析[J].光谱学与光谱分析,2018,38(01):82-86.
  • 汉能与中科院设立“先进薄膜光伏联合实验室”
    p   4月11日上午,为促进钙钛矿等先进电池技术研究和产业化发展,汉能控股集团与中国科学院半导体研究所在中科院半导体研究所举行“先进薄膜光伏联合实验室”揭牌仪式。汉能控股集团董事会主席李河君、中科院半导体所所长李树深院士等领导出席了揭牌仪式。 br/ /p p   揭牌仪式上,李树深院士首先致欢迎词,并介绍了中科院半导体研究所的发展历程和现有科研实力,随后李河君在讲话中指出,薄膜太阳能电池技术是光伏技术的发展方向,目前已经上升为国家战略,得到中央领导和有关部委的高度关注和支持,未来薄膜太阳能电池市场前景非常广阔。汉能自2009年进入薄膜太阳能电池领域以来,投入大量资金和人力、物力用于技术研发,通过全球技术整合和自主创新,汉能薄膜太阳能发电技术已达到国际领先水平,成为全产业链整合的高科技能源企业。 /p p   李河君表示,此次与中科院半导体所共建的“先进薄膜光伏联合实验室”是汉能控股集团和我国顶尖的科研院所成立的首个联合实验室,希望未来双方能在更广阔的领域开展深度合作,共同推进薄膜太阳能电池技术的发展和产业化进程。 /p p   双方在愉快的气氛中签署了合作协议,并为“先进薄膜光伏联合实验室”揭牌,之后李河君还在中科院半导体研究所科研人员的陪同下参观了实验室,并仔细了解了钙钛矿电池的制作过程。 /p p br/ /p
  • 薄膜沉积工艺和设备简述
    薄膜沉积(Thin Film Deposition)是在基材上沉积一层纳米级的薄膜,再配合蚀刻和抛光等工艺的反复进行,就做出了很多堆叠起来的导电或绝缘层,而且每一层都具有设计好的线路图案。这样半导体元件和线路就被集成为具有复杂结构的芯片了。化学气相沉积(CVD)化学气相沉积(CVD)通过热分解和/或气体化合物的反应在衬底表面形成薄膜。CVD法可以制作的薄膜层材料包括碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、硫化物、硒化物、碲化物,以及一些金属化合物、合金等。化学气相沉积是目前很重要的微观制造方法,因为它有如下的这些特点:1. 沉积物种类多: 可以沉积金属薄膜、非金属薄膜,也可以按要求制备多组分合金的薄膜,以及陶瓷或化合物层。2. CVD反应在常压或低真空进行,镀膜的绕射性好,对于形状复杂的表面或工件的深孔、细孔都能均匀镀覆。3. 能得到纯度高、致密性好、残余应力小、结晶良好的薄膜镀层。由于反应气体、反应产物和基材的相互扩散,可以得到附着力好的膜层,这对表面钝化、抗蚀及耐磨等表面增强膜是很重要的。4. 由于薄膜生长的温度比膜材料的熔点低得多,由此可以得到纯度高、结晶完全的膜层,这是有些半导体膜层所必须的。5. 利用调节沉积的参数,可以有效地控制覆层的化学成分、形貌、晶体结构和晶粒度等。6. 设备简单、操作维修方便。7. 反应温度太高,一般要850~ 1100℃下进行,许多基体材料都耐受不住CVD的高温。采用等离子或激光辅助技术可以降低沉积温度。化学气相沉积过程分为三个重要阶段:1、反应气体向基体表面扩散2、反应气体吸附于基体表面3、在基体表面发生化学反应形成固态沉积物及产生的气相副产物脱离基体表面CVD的主要有下面几种反应过程:i). 多晶硅 PolysiliconSiH4 — Si + 2h2 (600℃)沉积速度 100 - 200 nm /min可添加磷(磷化氢)、硼(二硼烷)或砷气体。多晶硅也可以在沉积后用扩散气体掺杂。ii). 二氧化硅 DioxideSiH4 + O2→SiO2 + 2h2 (300 - 500℃)SiO2用作绝缘体或钝化层。通常添加磷是为了获得更好的电子流动性能。当硅在氧气中存在时,SiO2会热生长。氧气来自氧气或水蒸气。环境温度要求为900 ~ 1200℃。氧气和水都会通过现有的SiO2扩散,并与Si结合形成额外的SiO2。水(蒸汽)比氧气更容易扩散,因此使用蒸汽的生长速度要快得多。氧化物用于提供绝缘和钝化层,形成晶体管栅极。干氧用于形成栅极和薄氧化层。蒸汽被用来形成厚厚的氧化层。绝缘氧化层通常在1500nm左右,栅极层通常在200nm到500nm间。iii). 氮化硅 Siicon Nitride3SiH4 + 4NH3 — Si3N4 + 12H2(硅烷) (氨) (氮化物)化学气相沉积CVD 设备CVD反应器有三种基本类型:◈ 大气化学气相沉积(APCVD: Atmospheric pressure CVD)◈ 低压CVD (LPCVD:Low pressure CVD,LPCVD)◈ 超高真空化学气相沉积(UHVCVD: Ultrahigh vacuum CVD)◈ 激光化学气相沉积(LCVD: Laser CVD,)◈ 金属有机物化学气相沉积(MOCVD:Metal-organic CVD)◈ 等离子增强CVD (PECVD)物理气相沉积(PVD)在真空条件下,采用物理方法,将材料源(固体或液体) 表面材料气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积不仅可沉积金属膜、合金膜, 还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。物理气相沉积技术基本原理可分三个工艺步骤:(1)镀料的气化:即使镀料蒸发,升华或被溅射,也就是通过镀料的气化源。(2)镀料原子、分子或离子的迁移:由气化源供出原子、分子或离子经过碰撞后,产生多种反应。(3)镀料原子、分子或离子在基体上沉积。物理气相沉积技术工艺过程无污染,耗材少。成膜均匀致密,与基体的结合力强。该技术广泛应用于航空航天、电子、光学、机械、建筑、轻工、冶金、材料等领域,可制备具有耐磨、耐腐蚀、装饰、导电、绝缘、光导、压电、磁性、润滑、超导等特性的膜层 。物理气相沉积也有多种工艺方法:◈ 真空蒸度 Thin Film Vacuum Coating◈ 溅射镀膜 PVD-Sputtering◈ 离子镀膜 Ion-Coating
  • 新型有机薄膜传感器或可替代外部光谱仪?
    德国科学家研制出一种新型有机薄膜传感器,它能以全新的方式识别光的波长,分辨率低于1纳米。研究人员称,作为一款集成组件,这种新型薄膜传感器未来可替代外部光谱仪,用于表征光源。这一技术已经申请专利,相关论文刊发于最新一期《先进材料》杂志。  光谱学被认为是研究领域和工业领域最重要的分析方法之一。光谱仪可以确定光源的颜色(波长),并在医学、工程、食品工业等各种应用领域用作传感器。目前的商用光谱仪通常“体型”较大且非常昂贵。  现在,德累斯顿工业大学应用物理研究所(IAP)和德累斯顿应用物理与光子材料综合中心(IAPP)的研究人员与该校物理化学研究所合作,开发出了一种新型薄膜传感器,能以一种全新的方法识别光的波长,而且,由于其尺寸小、成本低,与商用光谱仪相比具有明显优势,未来或可成功替代后者。  新型传感器的工作原理如下:未知波长的光激发薄膜内的发光材料。该薄膜由长时间发光(磷光)和短时间发光(荧光)的器件组成,它们能以不同方式吸收未知波长的光,研究人员根据余辉的强度推断未知输入光的波长。  该研究负责人、IAP博士生安东基奇解释说:“我们利用了发光材料中激发态的基本物理特性,在这样的系统内,不同波长的光激发出一定比例的长寿命三重和短寿命单重自旋态,使用光电探测器识别自旋比例,就可以识别出光的波长。”  利用这一策略,研究人员实现了亚纳米光谱分辨率,并成功跟踪了光源的微小波长变化。除了表征光源,新型传感器还可用于防伪。基奇说:“小型且廉价的传感器可用于快速可靠地确定钞票或文件的真实性,而无需任何昂贵的实验室技术。”  IAP有机传感器和太阳能电池小组负责人约翰内斯本顿博士说:“一个简单的光活性膜与光电探测器结合,形成一个高分辨率设备,令人印象深刻。”
  • 光学薄膜的真空镀膜设备
    光学薄膜的真空镀膜设备 型号:BMC1100DS,带Windows软件自动控制系统(SDC)/日本 制造时间:2003年 状态:运行极好 生产厂家:Shincron (http://www.shincron.co.jp/phase1/en/top/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1100mmxH 1600mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2 EB Guns (JEOL)  JEBG-102UHO(&phi 35ccx20) JST-16F (16kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: OPM-V1 (monitor glass &phi 30x30) 石英晶体微天平监控器: 无 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 最大350℃± 10℃(36kw) 型号:RMC1100,带Windows软件自动控制系统/日本 制造时间:2003年8月 状态:运行极好 生产厂家:Rock Giken Inc (http://www.rock-giken.co.jp/vacuum/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1150mmxH 1500mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2EB Guns (Plasma System)  G-12100(&phi 35ccx20) D-10001 (10kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: 380~1500nm(波长) (monitor glass &phi 10x60pcs) 石英晶体微天平监控器: XTC-2(Inficon) 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 300℃± 10℃(21kw) 光学薄膜的真空镀膜设备 型号:BMC1100DS,带Windows软件自动控制系统(SDC)/日本 制造时间:2003年 状态:运行极好 生产厂家:Shincron (http://www.shincron.co.jp/phase1/en/top/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1100mmxH 1600mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2 EB Guns (JEOL)  JEBG-102UHO(&phi 35ccx20) JST-16F (16kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: OPM-V1 (monitor glass &phi 30x30) 石英晶体微天平监控器: 无 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 最大350℃± 10℃(36kw) 型号:RMC1100,带Windows软件自动控制系统/日本 制造时间:2003年8月 状态:运行极好 生产厂家:Rock Giken Inc (http://www.rock-giken.co.jp/vacuum/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1150mmxH 1500mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2EB Guns (Plasma System)  G-12100(&phi 35ccx20) D-10001 (10kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: 380~1500nm(波长) (monitor glass &phi 10x60pcs) 石英晶体微天平监控器: XTC-2(Inficon) 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 300℃± 10℃(21kw) 光学薄膜的真空镀膜设备 型号:BMC1100DS,带Windows软件自动控制系统(SDC)/日本 制造时间:2003年 状态:运行极好 生产厂家:Shincron (http://www.shincron.co.jp/phase1/en/top/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1100mmxH 1600mm衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2 EB Guns (JEOL)  JEBG-102UHO(&phi 35ccx20) JST-16F (16kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: OPM-V1 (monitor glass &phi 30x30) 石英晶体微天平监控器: 无 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 最大350℃± 10℃(36kw) 型号:RMC1100,带Windows软件自动控制系统/日本 制造时间:2003年8月 状态:运行极好 生产厂家:Rock Giken Inc (http://www.rock-giken.co.jp/vacuum/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1150mmxH 1500mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2EB Guns (Plasma System)  G-12100(&phi 35ccx20) D-10001 (10kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: 380~1500nm(波长) (monitor glass &phi 10x60pcs) 石英晶体微天平监控器: XTC-2(Inficon) 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 300℃± 10℃(21kw) 光学薄膜的真空镀膜设备 型号:BMC1100DS,带Windows软件自动控制系统(SDC)/日本 制造时间:2003年 状态:运行极好 生产厂家:Shincron (http://www.shincron.co.jp/phase1/en/top/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1100mmxH 1600mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2 EB Guns (JEOL)  JEBG-102UHO(&phi 35ccx20) JST-16F (16kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: OPM-V1 (monitor glass &phi 30x30) 石英晶体微天平监控器: 无 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 最大350℃± 10℃(36kw) 型号:RMC1100,带Windows软件自动控制系统/日本 制造时间:2003年8月 状态:运行极好 生产厂家:Rock Giken Inc (http://www.rock-giken.co.jp/vacuum/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1150mmxH 1500mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2EB Guns (Plasma System)  G-12100(&phi 35ccx20) D-10001 (10kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: 380~1500nm(波长) (monitor glass &phi 10x60pcs) 石英晶体微天平监控器: XTC-2(Inficon) 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 300℃± 10℃(21kw) 光学薄膜的真空镀膜设备 型号:BMC1100DS,带Windows软件自动控制系统(SDC)/日本 制造时间:2003年 状态:运行极好 生产厂家:Shincron (http://www.shincron.co.jp/phase1/en/top/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1100mmxH 1600mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2 EB Guns (JEOL)  JEBG-102UHO(&phi 35ccx20) JST-16F (16kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: OPM-V1 (monitor glass &phi 30x30) 石英晶体微天平监控器: 无 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 最大350℃± 10℃(36kw) 型号:RMC1100,带Windows软件自动控制系统/日本 制造时间:2003年8月 状态:运行极好 生产厂家:Rock Giken Inc (http://www.rock-giken.co.jp/vacuum/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1150mmxH 1500mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2EB Guns (Plasma System)  G-12100(&phi 35ccx20) D-10001 (10kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: 380~1500nm(波长) (monitor glass &phi 10x60pcs) 石英晶体微天平监控器: XTC-2(Inficon) 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 300℃± 10℃(21kw) 光学薄膜的真空镀膜设备 型号:BMC1100DS,带Windows软件自动控制系统(SDC)/日本 制造时间:2003年 状态:运行极好 生产厂家:Shincron (http://www.shincron.co.jp/phase1/en/top/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1100mmxH 1600mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2 EB Guns (JEOL)  JEBG-102UHO(&phi 35ccx20) JST-16F (16kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: OPM-V1 (monitor glass &phi 30x30) 石英晶体微天平监控器: 无 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 最大350℃± 10℃(36kw) 型号:RMC1100,带Windows软件自动控制系统/日本 制造时间:2003年8月 状态:运行极好 生产厂家:Rock Giken Inc (http://www.rock-giken.co.jp/vacuum/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1150mmxH 1500mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2EB Guns (Plasma System)  G-12100(&phi 35ccx20) D-10001 (10kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: 380~1500nm(波长) (monitor glass &phi 10x60pcs) 石英晶体微天平监控器: XTC-2(Inficon) 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 300℃± 10℃(21kw) 光学薄膜的真空镀膜设备 型号:BMC1100DS,带Windows软件自动控制系统(SDC)/日本 制造时间:2003年 状态:运行极好 生产厂家:Shincron (http://www.shincron.co.jp/phase1/en/top/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1100mmxH 1600mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2 EB Guns (JEOL)  JEBG-102UHO(&phi 35ccx20) JST-16F (16kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: OPM-V1 (monitor glass &phi 30x30) 石英晶体微天平监控器: 无 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 最大350℃± 10℃(36kw) 型号:RMC1100,带Windows软件自动控制系统/日本 制造时间:2003年8月 状态:运行极好 生产厂家:Rock Giken Inc (http://www.rock-giken.co.jp/vacuum/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1150mmxH 1500mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2EB Guns (Plasma System)  G-12100(&phi 35ccx20) D-10001 (10kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: 380~1500nm(波长) (monitor glass &phi 10x60pcs) 石英晶体微天平监控器: XTC-2(Inficon) 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 300℃± 10℃(21kw) 光学薄膜的真空镀膜设备 型号:BMC1100DS,带Windows软件自动控制系统(SDC)/日本 制造时间:2003年 状态:运行极好 生产厂家:Shincron (http://www.shincron.co.jp/phase1/en/top/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1100mmxH 1600mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2 EB Guns (JEOL)  JEBG-102UHO(&phi 35ccx20) JST-16F (16kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: OPM-V1 (monitor glass &phi 30x30) 石英晶体微天平监控器: 无 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 最大350℃± 10℃(36kw) 型号:RMC1100,带Windows软件自动控制系统/日本 制造时间:2003年8月 状态:运行极好 生产厂家:Rock Giken Inc (http://www.rock-giken.co.jp/vacuum/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1150mmxH 1500mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2EB Guns (Plasma System)  G-12100(&phi 35ccx20) D-10001 (10kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: 380~1500nm(波长) (monitor glass &phi 10x60pcs) 石英晶体微天平监控器: XTC-2(Inficon) 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 300℃± 10℃(21kw) 光学薄膜的真空镀膜设备 型号:BMC1100DS,带Windows软件自动控制系统(SDC)/日本 制造时间:2003年 状态:运行极好 生产厂家:Shincron (http://www.shincron.co.jp/phase1/en/top/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1100mmxH 1600mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2 EB Guns (JEOL)  JEBG-102UHO(&phi 35ccx20) JST-16F (16kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: OPM-V1 (monitor glass &phi 30x30) 石英晶体微天平监控器: 无 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 最大350℃± 10℃(36kw) 型号:RMC1100,带Windows软件自动控制系统/日本 制造时间:2003年8月 状态:运行极好 生产厂家:Rock Giken Inc (http://www.rock-giken.co.jp/vacuum/index.html) 技术规格: 真空腔体尺寸: &phi 1150mmxH 1500mm 衬底圆顶尺寸: &phi 950 (3~30rpm) 耐加热系统: &phi 20mm 4kw 蒸发源: 2EB Guns (PlasmaSystem)  G-12100(&phi 35ccx20) D-10001 (10kw)  IAD 系统: 无 光学厚度监控器: 380~1500nm(波长) (monitor glass &phi 10x60pcs) 石英晶体微天平监控器: XTC-2(Inficon) 真空泵单元: MTR-630(Shincron) DP(HD-550 x 2sets) with Polycold (PFC-670HLL) 加热系统: 300℃± 10℃(21kw)
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