少子寿命仪测试原理

半导体材料少数载流子寿命不仅可以表征半导体材料的质量，还可以评价器件制造过程中的质量控制，如集成电路公司利用载流子寿命来表征工艺过程的金属沾污程度，并研究造成器件性能下降原因。因此，随着半导体器件工艺发展，半导体材料少数载流子寿命的测试设备要求越来越高，从早期对块状体材料的接触式测量，逐渐发展到对片状材料的无破坏、无接触和无污染的在线检测。由于不同测试技术在光电注入量、测试频率、温度等参数上存在差别，同一半导体材料在不同测试设备上测试值往往相差很大，误差范围甚至达到100%以上，因此，准确测量半导体材料少子寿命成为人们关注重点。 Freiberg Instruments公司长期致力于开发半导体检测技术，提供不同需求的少子寿命检测设备，现有MDP系列少子寿命检测设备：单点少子寿命检测MDPspot，桌面型扫描设备MDPmap，在线检测少子寿命设备MDPlinescan，变温少子寿命设备MDPpro以及大通量硅錠检测MDPinline Ingot等，这些设备不仅可以准确测试少子寿命参数，还可检测缺陷的俘获截面，激活能等参数，对半导体和光伏材料和工艺控制给出全面评估。 Freiberg Instruments公司的采用微波光电导衰减技术，由于操作简单，对样品进行无接触、无破坏和无污染测试，测试重复性高，稳定性好，已成为光伏和半导体材料少子寿命的标准检测手段，极大促进了半导体和光伏材料工艺发展。微波光电导衰减技术主要包括激光注入半导体材料产生非平衡载流子，电子-空穴对的增加，导致样品电导率增加，当测去外界光注入时，电导率随时间指数衰减，这一趋势反应了少数载流子的衰减趋势，通过微波探测器测出半导体材料的电导率随时间变化趋势，从而得到少数载流子的寿命参数。 Freiberg Instruments公司MDP系列少子寿命检测设备，针对不同材料和测试要求，提供个性化定制测试方案。对少子寿命参数测试提供MDP准稳态和μ-PCD瞬态不同微波光电导检测技术，同时还有很多其他不同功能，包括电阻率/方块电阻的非接触面扫描测试，通过LBIC测试计算内外量子效率，偏置光设置，P/N型，BiasMDP，硅材料中的Fe杂质面分布扫描，硼氧含量测试，自动确定硅錠切割标准等功能。 欢迎访问：https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104682/ 联系我们：400-860-5168转4682

听用户真实评价，晓新品技术进展！【评“新”而论】第5期，是曾获“3i奖-2022年度科学仪器行业优秀新品”的卓立汉光显微荧光寿命成像系统RTS2-FLIM。本次分享2位来自高校、科研院所的用户评价。 评新而论区 用户1：荧光寿命成像系统，解决了我们关于在微观尺度下研究材料超快寿命的问题！单位：浙江省某高校我们采购的是卓立汉光基于FLIM的超快光谱测试系统，配合飞秒激光器和条纹相机，用于研究钙钛矿材料在大电流注入下的俄歇复合问题，放大自发辐射（ASE）的效应以及宽禁带半导体材料等。 这套系统可以帮助我们从科学机理上去理解器件发光的内在规律，从而为设计更高效和更长使用寿命的器件提供理论支撑和研究方向。用户2：助力开发低成本、可产业化和小型化的光电功能器件，应用于光通信、光信息处理、光存储等方向。单位：长春某研究所我们采购了卓立汉光公司的FLIM加条纹相机系统主要用于钙钛矿太阳能电池、钙钛矿发光LED、钙钛矿激光以及有机高分子光电功能材料的研究。这套系统还配备了显微镜下专用的低温附件，可以帮助我们研究器件本征失效机理，进而提出解决方案，开发更加稳定的材料体系和先进的器件技术。 仪器新品区 卓立汉光显微荧光寿命成像系统RTS2-FLIM|查看报价参数什么是显微荧光寿命成像技术（FLIM）？显微荧光寿命成像技术（Fluorescence Lifetime ImagingMicroscopy，FLIM）是一种在显微尺度下展现荧光寿命空间分布的技术，由于其不受样品浓度影响，具有其他荧光成像技术无法代替的优异性能，目前在生物医学工程、光电半导体材料等领域是一种重要的表征测量手段。FLIM 一般分为宽场FLIM 和激光扫描FLIM。FLIM 两大应用——01——材料科学领域宽禁带半导体如GaN、SiC 等体系的少子寿命mapping 测量；量子点如CdSe@ZnS 等用作荧光寿命成像显微镜探针；钙钛矿电池/LED 薄膜的组分分析、缺陷检测；铜铟镓硒CIGS，铜锌锡硫CZTS 薄膜太阳能电池的组分、缺陷检测；镧系上转换纳米颗粒；GaAs 或GaAsP 量子阱的载流子扩散研究。——02——生命科学领域细胞体自身荧光寿命分析；自身荧光相对荧光标记的有效区分；活细胞内水介质的PH 值测量；局部氧气浓度测量；具有相同频谱性质的不同荧光标记的区分；活细胞内钙浓度测量；时间分辨共振能量转移（FRET）：纳米级尺度上的远差测量，环境敏感的FRET 探针定量测量；代谢成像：NAD(P)H 和FAD 胞质体的荧光寿命成像。显微荧光寿命成像系统RTS2-FLIM是基于显微和时间相关单光子计数技术，配合高精度位移台得到微观样品表面各空间分布点的荧光衰减曲线，再经过用数据拟合，得到样品表面发光寿命表征的影像。高度适用于光电半导体材料、荧光标记常用荧光分子等类似荧光寿命大多分布在纳秒、几十、几百纳秒尺度的物质。参数指标系统性能指标光谱扫描范围200-900nm*小时间分辨率16ps荧光寿命测量范围500ps-1μs@ 皮秒脉冲激光器空间分辨率≤1μm@100X 物镜@405nm 皮秒脉冲激光器荧光寿命检测IRF≤2ns配置参数激发源及匹配光谱范围（光源参数基于50MHz 重复频率）375nm 皮秒脉冲激光器，脉宽：30ps，平均功率1.5mW，荧光波段：400-850nm405nm 皮秒脉冲激光器，脉宽：25ps，平均功率2.5mW，荧光波段：430-920nm450nm 皮秒脉冲激光器，脉宽：50ps，平均功率1.9mW，荧光波段：485-950nm488nm 皮秒脉冲激光器，脉宽：70ps，平均功率1.3mW，荧光波段：500-950nm510nm 皮秒脉冲激光器，脉宽：75ps，平均功率1.1mW，荧光波段：535-950nm635nm 皮秒脉冲激光器，脉宽：65ps，平均功率4.3mW，荧光波段：670-950nm660nm 皮秒脉冲激光器，脉宽：60ps，平均功率1.9mW，荧光波段：690-950nm670nm 皮秒脉冲激光器，脉宽：40ps，平均功率0.8mW，荧光波段：700-950nm科研级正置显微镜落射明暗场卤素灯照明，12V，100W5 孔物镜转盘，标配明场用物镜：10×，50×，100×监视CCD：高清彩色CMOS 摄像头，像元尺寸：3.6μm*3.6μm，有效像素：1280H*1024V，扫描方式：逐行，快门方式：电子快门电动位移台高精度电动XY 样品台，行程：75*50mm（120*80mm 可选），*小步进：50nm，重复定位精度：＜ 1μm光谱仪320mm 焦距影像校正单色仪，双入口、狭缝出口、CCD 出口，配置三块68×68mm 大面积光栅，波长准确度：±0.1nm，波长重复性：±0.01nm，扫描步距：0.0025nm，焦面尺寸：30mm(w)×14mm(h)，狭缝缝宽：0.01-3mm 连续电动可调探测器：制冷型紫外可见光电倍增管，光谱范围：185-900nm（标配，可扩展）光谱CCD（可扩展PLmapping）低噪音科学级光谱CCD（LDC-DD），芯片格式：2000x256，像元尺寸：15μm*15μm, 探测面：30mm*3.8mm，背照式深耗尽芯片，低暗电流，*低制冷温度-60℃ @25℃环境温度，风冷，*高量子效率值95%时间相关单光子计数器（TCSPC）时间分辨率：16/32/64/128/256/512/1024ps……33.55μs，死时间＜ 10ns，*高65535 个直方图时间窗口，瞬时饱和计数率：100Mcps，支持稳态光谱测试；OmniFluo-FM 荧光寿命成像专用软件控制功能：控制样品平移台移动，通过显微镜的明场光学像定位到合适区域，框选扫描区域进行扫描，逐点获得荧光衰减曲线，实时生成荧光图像等数据处理功能：自动对扫描获得的FLIM 数据，逐点进行多组分荧光寿命拟合（组分数小于等于4），对逐点拟合获得的荧光强度、荧光寿命等信息生成伪彩色图像显示图像处理功能：直方图、色表、等高线、截线分析、3D 显示等操作电脑品牌操作电脑，Windows 10 操作系统——03——更多用户应用案例1、用荧光分子对海拉细胞进行染色用荧光分子转子Bodipy-C12 对海拉细胞（宫颈癌细胞的一种） 进行染色。(a) 显微荧光寿命成像图，寿命范围1ns（蓝色）到2.5ns（红色）；(b) 荧光寿命直方图，脂肪滴的短寿命约在1.6ns 附近，细胞中其他位置寿命较长，在1.8ns 附近。用荧光分子转子的时间分辨测量最大的好处在于荧光寿命具备足够清晰的标签特性，且与荧光团的浓度无关。2、钙钛矿太阳能电池研究研究中展示了一种动态热风（DHA）制备工艺来控制全无机PSC 的薄膜形态和稳定性，该工艺不含有常规的有害反溶剂，可以在大气环境中制备。同时，钙钛矿掺有钡（Ba2+） 碱金属离子（BaI2:CsPbI2Br）。这种DHA 方法有助于形成均匀的晶粒并控制结晶，从而形成稳定的全无机PSC。从而在环境条件下形成完整的黑色相。经过DHA处理的钙钛矿光伏器件，在0.09cm小面积下，效率为14.85%，在1x1cm的大面积下，具有13.78%的*高效率。DHA方法制备的器件在300h后仍然保持初始效率的92%。“3i奖-2023年度科学仪器行业优秀新品”评选火热进行中！获奖结果将于ACCSI2024中国科学仪器发展年会现场揭晓并颁发证书。时间：4月17-19日地点：苏州狮山国际会议中心详情点击：https://www.instrument.com.cn/accsi/2024/index 日常新品申报入口 ↓↓↓https://www.instrument.com.cn/Members/NewProduct/NewProduct 关于：“3i奖—科学仪器行业优秀新品”仪器及检测3i奖，又名3i奖（创新innovative、互动interactive、整合integrative），是由信立方旗下网站：仪器信息网和我要测网联合举办的科学仪器及检验检测行业类奖项，是随着行业的发展需求，应运而生。从旗下第一个奖项优秀新品奖于2006年创办，3i奖为记录行业发展路上的熠熠星光，截至目前，已设置有12个常设奖项。“科学仪器行业优秀新品”作为3i奖中非常重要的一项，旨在将在中国仪器市场上推出的、创新性比较突出的国内外仪器产品全面、公正、客观地展现给广大的国内用户，同时，鼓励各仪器厂商积极创新、推出满足中国用户需求的仪器新品。“科学仪器行业优秀新品”评选活动已经成功举办了十七届。评选出的年度优秀新品受到越来越多仪器用户、国内外仪器厂商以及相关媒体的关注和重视。经过10余年的打造，该奖项已经成为国内外科学仪器行业最权威的奖项之一，获奖名单被多个政府部门采信，仪器信息网新品首发栏目也成为了国内外科学仪器厂商发布新品的首选平台。

仪器信息网讯 在第六届上海慕尼黑生化展中，HORIBA推出了最新的高精度荧光寿命测试系统DeltaPro。 高精度荧光寿命测试系统DeltaPro 　　该款仪器采用模块化设计，具有超宽荧光寿命测试范围(25ps-1s)，可以满足荧光、磷光寿命测定要求；配备多种脉冲半导体光源，包括DeltaDiode、NanoLED和SpectraLED，用户可以根据自己的需求选择不同的光源；其中，最新设计DeltaHub计时模块，死时间极短(10ns)，无需再校准；另外，大样品仓设计可加载搅拌和控温装置；皮秒检测模块标准配置为250-850nm，可升级至1700nm。 　　据介绍， HORIBA一直致力于荧光光谱仪的研发和销售，相继推出了Flurolog-3模块化荧光光谱仪、NanoLog红外荧光快速测量系统、FluroMax-4紧凑型荧光光谱仪、FluroCube荧光寿命光谱仪、Tempro荧光寿命测量单元、DeltaPro高精度荧光寿命测试系统、DynaMyc荧光寿命成像显微镜等。并且也一直在积极的推进相关应用标准的制定工作。