Scannen der Kelvin-Sonde

Scannen der Kelvin-SondeSie können nicht nur die Berührungspotentialdifferenz (CPD) einzelner Probenpunkte messen, sondern auch die gesamte Probenoberfläche scannen.

Eine mit Lichtquellen ausgestattete Kelvin-Sonde kann den Oberflächenzustand der Elektronen in einer Probe prüfen. Der Oberflächenzustand der Elektronen spielt eine wichtige Rolle bei der Ladungsübertragung.Scannen der Kelvin-SondeInsbesondere für Photovoltaik und Photochemie
Wichtig.

Die Möglichkeit, die Probenoberfläche zu scannen und ihre elektrischen Eigenschaften zu prüfen, ermöglicht eine genaue Bewertung der Materialqualität, der Gleichmäßigkeit usw. Eine Reihe von CPD-Werten, die für viele Punkte der Probe gesammelt wurden, können für eine genauere Bewertung verwendet werden
Schätzungsfunktion.

Elektrostatische Spannungsmesser

Die Messtechnik, die anwendbaren Analysemethoden und die Konstruktion des Instruments machen das Gerät bei der Prüfung von dielektrischen Oberflächen unvergleichlich, einschließlich der Medien, bei denen das gemessene Potenzial höher ist als das kumulierte
Die Ladung kann bis zu mehreren Tausend Volt betragen!

Das Scan-Kelvin-Sondensystem kann untersuchen:

• Funktion des Materials

• Die Position der Fermi-Energiestufe in Bezug auf die Leiter- und Preisband-Kanten,

• Halbleitertyp n oder p

• Energielücke für Halbleiter /

• Oberflächenpotential (SPV der Flachbandtechnik),

• Auswirkungen von Oberflächenabsorption und chemischer Adsorption auf die Funktion,

• Oberflächenstandsdichteinformationen /

• Oberflächenladung/Entladung

• Wenige Träger Diffusionslänge /

• Träger-Composite-Geschwindigkeit (insbesondere indirekte Bandspalthalbleiter),

• Schnittstelleninformationen,

• Auswirkungen der Temperatur auf die Funktion,

• Auswirkungen der Feuchtigkeit auf die Funktion,

• Verteilung der elektrischen Ladung auf der Oberfläche.

Kelvin-Sondenmodul

• Die Kelvin-Sondengruppe umfasst:

• Steuereinheit,

• Kelvin Probe mit Sonden,

• Faraday Käfig.

Die Kelvin Probe ist ausgestattet mit:

• nach dem Experiment verwendet, um die Sonde zu parken,

• Laser-Anzeige, die den Bereich direkt anzeigt,

• Wenn das Instrument von Faraday-Käfigen bedeckt ist, hilft es bei der Verarbeitung der Lichtquelle der Probe,

• Laserbarriere zur genauen Erfassung der Entfernung zwischen der Sonde und der Probe,

• Die goldene Sonde,

• Probengestell,

• Elektronischer XY-Arbeitstisch.

Sonde

Der wichtigste Teil des Kelvin Probe-Instruments ist die Sonde. Die Referenzelektrode besteht aus einem Au-Netz mit einem Durchmesser von 2,5 mm. Es bietet ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis, auch in einer Entfernung von 0,5 mm über der Probe
Genau so. Es spielt daher keine Rolle, ob die untersuchte Probenoberfläche rau oder poliert ist. Schwingungen werden durch Elektromagneten erzeugt.

Die Sonde ist ein Bauteil, das von der Instytut Fotonowy Sp. z o.o. entwickelt und hergestellt wurde.

Probenhalter

Die Standard-Kelvin-Sondensätze umfassen zwei Arten von Probenständen:

• Untere Kontakthalter für Proben auf leitfähigen Substraten,

• Obere Kontakthalter für nicht leitende Substrate,

Faraday-Box

Das gesamte Instrument ist von Faraday-Käfigen bedeckt, um das Gerät vor Umgebungslicht und elektromagnetischen Feldern zu schützen.

Luftdichter Faraday-Gehäuse mit Inertgasströmungssystem

Die wissenschaftlichen Messungen von CPD sind in der Regel auf Umweltfaktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit, Staub und chemische Schadstoffe empfindlich und die Kelvin-Sonde kann in einem Faraday-Käfig mit einem Inertgasflusssystem platziert werden.
In versiegelter Version.

Laserraster

Die Kelvin-Sonde ist mit einem Laserbarriersystem ausgestattet. System zur automatischen Erkennung des Probenbodens

Flüssigkeit. Jedes Mal, wenn sich die Sonde der Probe nähert, wird der genaue Abstand zwischen der Probenoberfläche und der Sonde mit einer Genauigkeit von 20 μm gemessen.

Probenbeleuchtung

Während der Messung kann die Probe von einer optischen Faser über der Sonde beleuchtet werden. Die Sonde lässt das Licht durchlaufen. Licht am Fasereingang kann durch LED-Rotoren, Xenonlampen und Raster oder
Jede andere Art der erforderlichen Lichtquellen in Kombination zur Verfügung gestellt.

Regelmäßig:

• Gewicht: 10 kg,

• Größe: 40x40x45 cm,

• PC-Anschluss: USB 2.0,

• Stromversorgung: 230 V, 50 Hz oder 115 V, 60 Hz,

• Messtechnik: 2-Kanal-Sperrphase-Verstärker,

• Die Laserbarriere erkennt das Substrat automatisch und verhindert, dass die Nadelspitze in die Probe eintritt.

• Hilfssensoren: Feuchtigkeit, Temperatur,

• Kleines Licht /

• Laseranzeiger für die Kontrollpunkte der Oberflächenanweisung,

Musterregel:

• Freie Form in festem Zustand mit oberem Kontakthalter,

• Untere Kontakthalter,

• Elektrochemischer Halter,

Faraday Käfig:

Standard/luftdicht, mit Inertgasströmungssystem,

Messeinheiten:

• Spannungsbereich: -5 ÷ 5 V,

• Spannungsmessoplösung: 0,15 mV,

• Strombereich: 300 nA, 30 nA, 3 nA, 300 pA,

Sonde:

• Sondentyp: Au-Netzloch, Durchmesser 2,5 mm,

• Positionierungsauflösung der Nadelspitze auf der vertikalen Achse: 20 μm,

• Automatischer Resonanzfrequenzscan /

• Einstellbare Schwingungsbreite /

• automatische Entfernung des parasitären Stroms,

• Transparenz der Lichtquelle,

• Typischer CPD-Messabstand: 0,2 – 1 mm,

XY Arbeitsplatz:

• elektrisch, durch Software gesteuert,

• Größe: 50 x 50 mm,

• Bewegungsbereich: 50 x 50 mm,

Vorbildergebnisse

Aluminium Oberfläche

Potentialverteilung der Probenoberfläche:

Umgebungstemperatur während der Messung:

Luftfeuchtigkeit bei der Messung:

Metalloberflächenproben mit periodischen Löchern

Potentialverteilung der Probenoberfläche:

Umgebungstemperatur während der kontinuierlichen Messung:

Luftfeuchtigkeit während der kontinuierlichen Messung:

Ladungsverteilung auf der Oberfläche:

PTFE auf Aluminiumfolie – Potenzial aus der Oberflächenladung der Probe