Система фотолюминесцентной спектроскопии SC-100

  • Компактное модульное проектирование и экономичный выбор
  • Множественный источник возбуждения(до 9)
  • Свободный / волокно Соединенное внутри и вне

Производитель DongWoo Optron

Отличительные особенности

  • Компактный модульный дизайн
  • Возможность объединения до девяти источников лазерного излучения
  • Совместимость с TCSPC системами (для модификации FS )
  • Разрешение по времени 25 пс / 1 нм (для модификации FS )

Комплекс SC-100 представляет собой частично кастомизируемую систему для фотолюминесцентной (PL) спектроскопии. Данная система является системой модульного типа, включающая в себя такие основные компоненты, как источник лазерного излучения (или ламповый источник), измерительная камера для образца и монохроматор-спектрограф с детектором. Также SC-100 может комплектоваться опциональными узлами для проведения измерений при низких и высоких температурах (от -269°C до +600°C) и для картирования измеряемых образцов. Высокий уровень автоматизации позволяет проводить все измерения с помощью многофункционального программного обеспечения Monoworks.

Также доступна модификация SC-100FS с рабочим диапазоном 200 – 1600 нм для измерения времени жизни флуоресценции.

Возможные измерительные режимы

  • Макрофотолюминесценция при комнатной температуре
  • Макрофотолюминесцентная абсорбционная спектроскопия при комнатной температуре
  • Низкотемпературная макрофотолюминесцентнаяи абсорбционная спектроскопия
  • Макрофотолюминесцентное картирование
  • Интеграция в системы рамановского картирования

Области применения

  • Полупроводниковая промышленность

Анализ полупроводниковых материалов (тип III – V)

Исследование поверхности подложек GaN/ZnO для LED (примеси, неоднородность)

Анализ кристаллизации тонких пленок солнечных элементов: a-Si, uc-Si

Картирование поверхности подложек GaN

  • Научно-исследовательская деятельность и разработка

Разработка материалов LED на основе GaN/GaAs

Разработка лазерных диодов для глубокого УФ

  • Исследование монослоев двумерных материалов

MoS2, MoSe2, WS2

Разработка сенсоров для БИК ПЗС

  • Общие применения

Фотолюминесценция драгоценных камней

Анализ времени жизни и PL измерения наночастиц органических солнечных элементов (P3HT), родамина 6G, фосфорных соединений

Зависимость PL от температуры и внутренняя квантовая эффективность

Анализпористых кремниевых наностержней

Анализ тонких пленок и SiC и TiO2

Химическое разложение толуола с ванадатом серебра

 Чувствительность системы SC-100: рамановский спектр воздуха

Рис. 1. Чувствительность системы SC-100: рамановский спектр воздуха.

PL картирование (слева) и PL спектры (справа) образца SiC.

Рис. 2. PL картирование (слева) и PL спектры (справа) образца SiC.

Спектр PBS наностержня (слева) и данные картирования GaN подложки (слева).

Рис. 3. Спектр PBS наностержня (слева) и данные картирования GaN подложки (слева).

 Квантовая эффективность при 10K и 300K (слева) и температурная зависимость PL сигнала в диапазоне 10 – 300K (справа)

Рис. 4. GaN: Квантовая эффективность при 10K и 300K (слева) и температурная зависимость PL сигнала в диапазоне 10 – 300K (справа).

 Спектр флуоресценции рубина

Рис. 5. Спектр флуоресценции рубина.

Программное обеспечение

Monoworks

ПО для управления монохроматором-спектрографом и обработки спектроскопических данных

Параметры монохроматора

  • Выбор монохроматора, дифракционной решетки, длины волны, порта и т.п.
  • Выбор диапазона сканирования по длинам волн
  • Выбор количеств точек сканирования
  • Установка времени интегрирования
  • Установка количества усреднений/скорости сканирования/времени сканирования
  • Установка времени задержки

Постобработка

  • Поиск пиков
  • Графическое отображение данных
  • Усреднение полученных данных
  • 3D-конвертация (опция)

Режимы работы

  • Тип сканирования: авто, возбуждение, испускание, синхронизация
  • Единицы измерения: в длинах волн (эВ – опция)
  • Отслеживание текущей интенсивности
  • Полуавтоматическая калибровка
  • Работа в режимах пропускания, отражения и люминесценции (опция)

Программное обеспечение

Общие параметры

Спектральный диапазон 200 – 6000 нм (модификация SC-100FS: 200 – 1600 нм)
Спектральное разрешение 0.09 нм на пиксель ПЗС
Уровень рассеянного света 5 × 10-6
Источник излучения Лазер: 246 – 1064 нм (возможность объединения до девяти длин волн) или ламповая система
Детектор ПЗС/ФЭУ/фотодетектор/MCT
Автоматизация через ПО Лазер, мощность, длина волны, поляризация
Размер пятна лазера на образце < 50…100 мкм
Картирование (опция) Наличие
Низкотемпературные измерения (опция) ≈ 4K (77K) … 600°C

Лазерный модуль

Длина волны 266 нм 325 нм 532 нм 785 нм
Спектральная ширина линии < 1нм
Выходная мощность 100 мВт 50 мВт 100 мВт 120 мВт
Мода излучения Близок к TEM00 TEM00 TEM00 TEM00
Режим работы Импульсный CW (непрерывный)
Диаметр луча 2 мм < 1.2 мм < 2.0 мм < 0.8 мм
Расходимость луча < 0.5 мрад < 1.5 мрад
Качество луча M2 < 1.2 M2 < 1.3
Поляризация Линейная Линейная Линейная
Контраст поляризации > 500:1 > 100:1 > 100:1
Стабильность выходной мощности СКО <10% за 4 ч СКО <2% за 4 ч СКО <3% за 2 ч СКО <2% за 4 ч
Рабочая температура 10 – 35°С 10 – 60°С 10 – 35°С 15 – 45°С
Срок службы 8000 ч 2000 ч 10000 ч
Напряжение питания 110 – 240 В, перем. ток, 50/60 Гц
Волоконный вывод (опция) Наличие Наличие Наличие Наличие

Ламповый модуль

Тип лампы Дейтериевая Дуговая ксеноновая QTH
Диапазон длин волн 200 – 350 нм 320 – 1100 нм 380 – 2400 нм
Мощность лампы 30 Вт 450 Вт 250 Вт
Ширина линии излучения 9 нм в видимом диапазоне при ширине щели 10 мкм
Режим работы Непрерывный Непрерывный Непрерывный
Рабочая температура 10 – 35°С 10 – 60°С 10 – 35°С
Волоконный вывод (опция) Наличие Наличие Наличие

Измерительная камера для образца

Спектральный диапазон оптики 200 – 6000 нм
Контроль мощности лазера В диапазоне 0.1 – 100% (до 6 различных уровней мощности)
Источник лазерного возбуждения Лазер: 246 – 1064 нм (возможность объединения до девяти длин волн)
Ламповая система 450 Вт дуговая Xe лампа, закрепленная вертикально; с воздушным охлаждением
Камера для образца Алюминиевые зеркала с исправленной сферической и хроматической аберрациями
Предметный XY столик с ручным управлением для вращения образца
Съемный держатель кювет для криостата (опция)
Уровень автоматизации (по запросу) Переключение запирающего лазерное излучение фильтра
Установка нейтрального фильтра для контроля входной мощности
Отношение сигнал/шум 3000:1 или лучше (контроль по рамановскому спектру воды на 350 нм)

Монохроматор

Фокусное расстояние 320 мм
Относительное отверстие f/4.2
Оптическая схема Черни-Тернера (с компенсацией астигматизма)
Порты Один боковой вход и два боковых выхода
Диапазон сканирования Механический диапазон 0 – 1200 нм
Спектральный рабочий диапазон 330 – 2600 нм
Дифракционные решетки Трехпозиционная моторизированная турель с решетками: 1200 штр/мм, 500 нм; 1200 штр/мм, 850 нм; 600 штр/мм, 1600 нм
Спектральное разрешение 0.09 нм с решеткой 1200 штр/мм и ширине щели 10 мкм
Обратная дисперсия 2.4 нм/мм
Точность установки длины волны ± 0.2 нм
Воспроизводимость установки длины волны ± 0.04 нм
Шаг сканирования 0.0025 нм с шаговым двигателем
Размер фокальной плоскости 27 (Ш) × 14 (В) мм
Полоса регистрации детектора 64 нм с решеткой 1200 штр/мм
Стандартная спектральная щель Ширина: 0 – 5 мм; регулируется с шагом 10 мкм; на каждом порту
Размер дифракционной решетки 68 × 68 мм
Подключение к ПК RS232C/USB
Габаритные размеры 373 (Д) × 258 (Ш) × 224 (В) мм
Вес 14.5 кг

Система регистрации

Тип детектора ФЭУ InGaAs PBS
Рабочий диапазон 185 – 900 нм 800 – 1700 нм 1000 – 2800 нм
Размер чувствительной площадки 24 мм Ø3 мм Ø3 мм
Охлаждение Термоэлектрическое
Тип выходного сигнала Напряжение/Ток Напряжение Напряжение
Рабочая температура -30…50°C -30…22°C -100…25°C
Время отклика 2.2 нс 2 мкс
Напряжение питания 110 – 220 В, перем. ток, 50/60 Гц от ±9В до ±15В пост. тока от ±9В до ±15В пост. тока

Дополнительные опции

Низкотемпературный модуль

Тип Криогенный охладитель закрытого цикла
Вакуумирование Запаянная камера из нержавеющей стали
Рабочий диапазон температур 10 – 325K
Стабильность поддержания температуры 0.1K
Площадка для образца Ø36 мм × 39 мм (В). Макс. размер удерживаемого образца Ø20 мм
Входное окно Кварц высокой чистоты; 4 шт., разнесены на 90°
Охлаждающая способность 0.4 – 0.5 Вт (10K)
Время охлаждения 50 мин до 10K, 70 мин до минимального значения
Уровень шума 60 дБ
Электрические характеристики 208 – 230 В / 50 Гц или 190 – 210 В / 60 Гц
Энергопотребление: 1.2 – 1.3 кВт
Типовой срок службы 12000 часов
Система вакуумирования Турбомолекулярный насос
Габаритные размеры компрессора 483 × 434 × 516 мм
Рабочая температура окружающей среды 12 – 40°C

Система картирования

Диапазон перемещений 76 × 52 мм
Воспроизводимость перемещения < 1 мкм (в обоих направлениях)
Точность установки положения 1 мкм
Разрешение перемещения 0.05 мкм
Степень ортогональности < 10 арксек
Микропозиционер 2-фазовый микрошаговый двигатель
Макс. скорость перемещения 120 мм/с
Материал Алюминий
Поверхность Черная анодированная
Габаритные размеры 232 × 226 × 23 мм

1.Slow colloidal growth of PbSe nanocrystals for facile morphology and size control
Colloidal growth of PbSe nanosheets and finely size-tuned PbSe nanocrystals (NCs) via simple control of reaction parameters
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)

2.Influence of annealing temperature on ZnO thin films grown by Dual Ion Beam Sputtering
Influence of annealing temperature on ZnO thin films grown by Dual Ion Beam Sputtering
Indian Institute of Technology

3.Comparison of porous silicon prepared using metal - induced etching (MIE) and laser - induced etching (LIE)
Vertically aligned Si nanowires can be used for eld emission application
Indian Institute of Technology Indore