優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

表面光電壓是固體表面的光生伏應(yīng)，是光致電子躍遷的結(jié)果。

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1876年，W.GAdam就發(fā)現(xiàn)了這一光致電子躍遷現(xiàn)象;

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1948年才將這一光生伏應(yīng)作為光譜檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于半導(dǎo)體材料的特征參數(shù)和表面特性研究上，這種光譜技術(shù)稱為表面電壓技術(shù)（Surface Photovoltaic Technique，簡(jiǎn)稱SPV）或表面光電壓譜（Surface Photovoltaic Spectroscopy，簡(jiǎn)稱SPS）。表面光電壓技術(shù)是一種研究半導(dǎo)體特征參數(shù)的途徑，這種方法是通過(guò)對(duì)材料光致表面電壓的改變進(jìn)行分析來(lái)獲得相關(guān)信息的。

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1970年，表面光伏研究獲得重大突破，美國(guó)麻省理工學(xué)院Gates教授的研究小組在用低于禁帶寬度能量的光照射CdS表面時(shí)，歷史性的次獲得入射光波長(zhǎng)與表面光電壓的譜圖，以此來(lái)確定表面態(tài)的能級(jí)，從而形成了表面光電壓這一新的研究測(cè)試手段。

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SPV技術(shù)是的固體表面性質(zhì)研究的方法之一，其特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、再現(xiàn)性好、不污染樣品，不破壞樣品形貌，因而被廣泛應(yīng)用于解析光電材料光生電荷行為的研究中。

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SPV技術(shù)所檢測(cè)的信息主要是樣品表層（一般為幾十納米）的性質(zhì)，因此不受基底或本體的影響，這對(duì)光敏表面的性質(zhì)及界面電子轉(zhuǎn)移過(guò)程的研究顯然很重要。由于表面電壓技術(shù)的原理是基于檢測(cè)由入射光誘導(dǎo)的表面電荷的變化，其檢測(cè)靈敏度很高，而借助場(chǎng)誘導(dǎo)表面光電壓譜技術(shù)可以用來(lái)測(cè)定半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型（特別是有機(jī)半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型）、半導(dǎo)體表面參數(shù)，研究納米晶體材料的光電特性，了解半導(dǎo)體光激發(fā)電荷分離和電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體的譜帶解釋，并為研究符合體系的光敏過(guò)程和光致界面電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程提供可行性方法。

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· 由于SPV技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，SPV技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是今年來(lái)隨著激光光源的應(yīng)用、微弱信號(hào)檢測(cè)水平的提高和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展，SPV技術(shù)應(yīng)用的范圍得到了很大的擴(kuò)展。

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表面光電壓譜的應(yīng)用技術(shù)參數(shù)

規(guī)格參數(shù)

1)光電壓譜測(cè)量：最小電壓>10nV；功能材料的光電性質(zhì)，可開展光催化等方面的機(jī)理研究;

2)光電流譜測(cè)量：最小電流>10 pA；研究功能材料光電流性質(zhì)，可應(yīng)用于太陽(yáng)能電池、光解水制氫等方面的研究;

3)光伏相位譜分析：相檢測(cè)范圍：-180°至+180°；可用于研究光生電荷的性質(zhì)，如：光生電荷擴(kuò)散方向；解析光生電荷屬性等;

4)表面光電壓、光電流、相位譜分析的光譜波長(zhǎng)范圍：200-1600nm，可以全光譜連續(xù)掃描，光譜分辨率0.1nm，波長(zhǎng)準(zhǔn)確度±0.1nm;

5)可以實(shí)現(xiàn)任意定波長(zhǎng)下，不同強(qiáng)度光照下的表面光電壓、光電流、相位譜分析，實(shí)現(xiàn)光譜分析的多元化;

6)光路設(shè)計(jì)一體化、所有光路均在暗室中或封閉光路中進(jìn)行，無(wú)外界雜光干擾;

7)光源配置：氙燈光源（200/300-1100nm）；鹵素?zé)艄庠矗?00-1600nm）；氘燈光源（190-400nm）;

8)氙燈光源500W，可點(diǎn)光源（2-6mm）或平行光輸出（40-80mm），可以實(shí)現(xiàn)變焦，實(shí)現(xiàn)軟件反控調(diào)節(jié)光的輸入功率，可以實(shí)現(xiàn)250W-500W軟件連續(xù)可調(diào)，USB接口控制，完成5）的測(cè)試分析；

9)單色儀：出入口可平行或垂直，焦距300mm，相對(duì)孔徑：F/4.8，光學(xué)結(jié)構(gòu)：非對(duì)稱水平Czerny-Tuner光路，光柵面積55*55mm，最小步距0.0023nm，光譜范圍200-1600nm；

10)配置全自動(dòng)6檔濾光片輪，消除各種雜散光尤其>600nm,標(biāo)配濾光片3片，范圍185-1600nm；

11)鎖相放大器（斯坦福）：1.mHz-102.4kHz頻率范圍；2.大于100dB動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)；3.5ppm/oC的穩(wěn)定性；4.0.01度相位分辨率；5.時(shí)間常數(shù)10us-30ks；6.同步參考源信號(hào)；7.GPIB及RS232接口；8.9轉(zhuǎn)25串口線；9.USB轉(zhuǎn)232串口線

12)斬波器（斯坦福）1.具有電壓控制輸入，四位數(shù)字頻率顯示，十段頻率控制，和兩種可選工作模式的參考輸出；2.4Hz—3.7kHz斬波頻率；3.單光束和雙光束調(diào)制；4.低相位抖動(dòng)頻和差頻參考信號(hào)輸出；5.USB轉(zhuǎn)232串口線；

13)專用控制軟件，數(shù)據(jù)記載，數(shù)據(jù)保存，應(yīng)用于表面光電壓譜的數(shù)據(jù)反饋，可以反控單色儀、鎖相放大器（SR810、SR830、7265、7225）、斬波器、光源，根據(jù)需求自行修改參數(shù)，可根據(jù)需求進(jìn)行源數(shù)據(jù)導(dǎo)出；

14)主要配件：1.光學(xué)導(dǎo)軌及滑塊；2.封閉的光學(xué)光路系統(tǒng)；3.標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)暗室；4.光電壓及光電流池；5.外電場(chǎng)調(diào)系統(tǒng)；6.電流-電壓轉(zhuǎn)換器；7.計(jì)算機(jī)（選配）；8，光學(xué)平臺(tái)（選配）。

表面光電壓譜的配置清單
1）光電壓測(cè)量：可檢測(cè)光伏>100nV；光譜波長(zhǎng)范圍：300-1000nm，光譜分辨率2nm；
2）光電流測(cè)量：可檢測(cè)光電流>100 pA；光譜波長(zhǎng)范圍：300-1000nm，光譜分辨率2nm；
3）光伏相位譜：相檢測(cè)范圍：-180°至+180°；光譜波長(zhǎng)范圍：300-1000nm；
（1）氙燈光源
參數(shù)：
技術(shù)參數(shù)：
1.燈泡電功率：500W氙燈；2.電流調(diào)節(jié)范圍：15A-25A；3.點(diǎn)光輸出直徑：4-6mm；4.平行光輸出直徑：50mm；5.發(fā)射光譜范圍：200nm-2500nm；6.平行光輸出直徑：50-60mm；7.變焦功能：有；（可改變光輸出圓斑大?。?br /> 基本配置：1.專用穩(wěn)流電源；2.燈箱及光學(xué)匯聚系統(tǒng)；3.預(yù)裝國(guó)產(chǎn)500W氙燈一只；4.使用說(shuō)明書；
（2）單色儀
技術(shù)參數(shù)：
1.波長(zhǎng)范圍：190-2000nmnm；2.焦距：300mm；3.相對(duì)孔徑: f/3.9；4.光學(xué)結(jié)構(gòu):C-T；5.分辨率（nm）：0.1；6.倒線色散(nm/mm): 2.7；
（3）斬波器（斯坦福）
技術(shù)參數(shù)：
1.具有電壓控制輸入，四位數(shù)字頻率顯示，十段頻率控制，和兩種可選工作模式的參考輸出；2.4Hz—3.7kHz斬波頻率；3.單光束和雙光束調(diào)制；4.低相位抖動(dòng)頻和差頻參考信號(hào)輸出；5.USB轉(zhuǎn)232串口線；
（4）鎖相放大器（斯坦福）
技術(shù)參數(shù)：
1.mHz-102.4kHz頻率范圍；2.大于100dB動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)；3.5ppm/oC的穩(wěn)定性；4.0.01度相位分辨率；5.時(shí)間常數(shù)10us-30ks；6.同步參考源信號(hào)；7.GPIB及RS232接口；8.9轉(zhuǎn)25串口線；
9.USB轉(zhuǎn)232串口線
（5）專用控制軟件
數(shù)據(jù)記載，數(shù)據(jù)保存，應(yīng)用于表面光電壓譜的數(shù)據(jù)反饋
主要配件：
1.光學(xué)導(dǎo)軌及滑塊；2.光電壓及光電流池；3.外電場(chǎng)調(diào)系統(tǒng)；4.電流-電壓轉(zhuǎn)換器；5.計(jì)算機(jī)；