科研级宽禁带半导体综合表征系统

TPL300-UV同时具备时间分辨、光谱分辨和空间分率功能。系统使用科研级正置显微镜和高精度XY位移台,整体结构稳定,操作简单,可以实现荧光寿命采集、荧光发射谐采集、荧光强度/寿命成像、SHG成像、拉曼成像等功能。激发波长可全自动程控切换,荧光探测波长可覆盖紫外200 nm,激发波长可覆盖紫外206 nm。
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应用实例
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主要技术指标


荧光模块


功能

稳态荧光

宽场成像、PL发射谱、PL强度成像、PL光谱成像

瞬态荧光

荧光寿命成像(搭配TCSPC)

宽场成像

LED光源波长

265,310,365 nm可选

均匀照射面积

>1cm2

分辨率

>1.5 μm/pixel

相机

2048x2048 pixels,6.5 μm像元,靶面13.31x13.31 mm

激发光源*

1030 nm飞秒激光

泵浦倍频模块

515 nm,343 nm,257nm,206 nm 波长(最高1 MHz 可调)

光谱成像探测范围(SCMOS相机)

200-1000nm(支持紫外、可见和近红外成像)

PL强度成像探测范围(PMT)

190-870 nm

成像空间分辨率


最高500 nm(100x油镜)

TCSPC模块

IRF

≤300 ps

时间分辨率

60 ps

位移台

负载

5 kg

行程**

30 cm(XY轴)/1.5 cm(Z轴)

最小步进

100 nm

直线度

<4 μm

重复定位精度

±0.3 μm(XY轴);±0.15 μm(Z轴)

配套附件

带驱动器和控制器,可输出同步信号

注:*基频光源可选可调谐钛宝石激光器,可实现激发光大范围可调谐,最短可覆盖192nm

**可定制其他规格行程



拉曼模块


激发光源

激发波长

532 nm/633 nm/785 nm(其他可选)

激发功率

>150 mw (532 nm)

拉曼光谱分辨率

<1.5cm-1+(300 mm焦长,500nm闪耀@1800g/mm)

空间分辨率

纵向分辨率

<1 μm@10 μm 针孔; <2 μm@50 μm针孔

横向分辨率

500nm(100x物镜)

相机*

CMOS类型

背照式sCMOS

探测范围

200-1000 nm

分辨率

2048x2048 pixel(13.3x13.3 mm 靶面)

注:*该配置为标配相机参数,支持定制其他规格相机



二次谐波模块


激发波长

1030 nm飞秒激光器(可选1064nm皮秒激光器)

PMT探测器

探测范围

190-870 nm

高速扫描模块

扫描类型

高速位移台同步扫描

最小步长

50 nm

重复定位精度

250 nm


速度

300 mm/s(max)

激发光偏振控制方式

电动



显微镜模块


显微镜类型

可拓展叠层式正置显微镜

光源类型

LED光源

照明方式

落射式照明

物镜配置

5x,10x,20x,40x,50x,60x,100x空气/油镜

自动对焦模块(可选配)

响应速度

40 ms

灵敏度

200 nm



光谱仪模块


光谱仪类型


Czerny-Turner型

焦长


200,300,500 mm(可选)

倒线色散


2.44 nm/mm @435.84 nm @1200g/mm 光栅

扫描步距


0.02 nm@1200g/mm 光栅

光谱分辨率

PMT

0.08 nm@1200g/mm 光栅

CCD(25 μm像元)

0.14nm@1200g/mm 光栅

波长准确度


±0.1 nm(@1200 g/mm)

波长重复性


0.01 nm(@1200 g/mm)



拓展功能


外场条件调控

支持低温、高压、外磁场拓展




应用实例


· 晶圆层错缺陷共聚焦荧光成像

实验条件

样品名称

SiC外延片

激发光波长

343 nm

PL采集波长

390/422 nm



   14_06.png

· 晶圆时间分辨PL及寿命成像

实验条件

样品名称

SiC外延片

激发光波长

343 nm

PL 采集波长

343 nm



   14_11.png

实验条件

样品名称

SiC 外延片

激发光波长

343 nm

激发功率

1 mW

滤光片

350 nm LP



科研级宽禁带半导体综合表征系统-3_03.jpg

· 晶圆PL谱及荧光强度成像

实验条件

样品名称

GaN

激发光波长

343 nm



   科研级宽禁带半导体综合表征系统-3_06.jpg

· 晶圆PL谱及荧光强度成像

实验条件

样品名称

GaN单晶/外延片

激发光波长

343 nm

PL采集波长

370 nm



   科研级宽禁带半导体综合表征系统-4_03.jpg

· Ga2O3单晶衬底荧光宽场成像

实验条件

样品名称

Ga2O3单晶衬底

激发光波长

265 nm

PL采集波长

300-600 nm



   科研级宽禁带半导体综合表征系统-4_07.jpg

· AlGaN光谱及荧光强度成像结果

实验条件

样品名称

AlGaN

激发波长

206 nm

荧光收集波长

250-300 nm

激发光功率(物镜后)

1 mw



   科研级宽禁带半导体综合表征系统-4_10.jpg

· SHG测试

样品:单层WS2

科研级宽禁带半导体综合表征系统-5_03.jpg


· 功率依赖的SHG信号


科研级宽禁带半导体综合表征系统-5_07.jpg


· SHG/拉曼/PL综合表征测试

样品:单层WS2

科研级宽禁带半导体综合表征系统-6_03.jpg


· SiC拉曼测试

科研级宽禁带半导体综合表征系统-6_07.jpg





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