科学指南针测试干货系列-能量过滤X射线光电子显微镜应用
在制备半导体器件、传感器以及催化剂等新型表面材料的过程中，表面化学过程的在线监测扮演着举足轻重的角色。科学指南针，凭借其尖端的技术和深厚的研发实力，致力于为客户提供精准可靠的表面化学分析解决方案。
光电子显微镜（PEEM）是一种利用从表面发射的光电子来监测表面反应过程及薄膜生长的介观图像技术。该技术通常使用紫外光作为激发价电子的光源，使得表面图像的对比度直接取决于功函数。因此，我们可以通过监测功函数的变化，来精确跟踪表面的动态变化。
然而，有时我们难以解释这些变化的起源，也难以深入探讨其背后的表面化学机制。
在另一方面，X射线能够激发核心电子，其结合能与元素和化学状态密切相关。因此，对抛射光电子能量的深入分析，使得我们能够实现表面化学的精确测绘。
利用X射线激发光电子显微镜（XPEEM）进行表面测绘主要有两种方法。第一种方法是通过使用具有可变X射线光子能量的吸收边来实现；而第二种方法则是通过分析具有固定X射线光子能量的发射光电子的动能来达成。
当我们扫描X射线能量穿过吸收边时，会观察到由于光电效应发射的二次电子量会突然增加。
当样品被能量大于特定元素吸收边的X射线照射时，含有该元素的区域将变得更加明亮，从而实现了化学成像。
同步辐射为我们提供了连续的强X射线光谱，这使得我们能够在任意光子能量下进行XPEEM成像。同步辐射具有线偏振特性，有时通过插入装置还可以实现圆偏振。此外，它还具备脉冲式的时间结构。圆偏振的特性特别有利于磁畴的观测及其对外场的响应研究。
另一种方法则是利用具有固定光子能量的X射线激发的光电子进行表面分析。这些光电子的动能与元素和化学状态密切相关，这与我们在X射线光电子能谱（XPS）中所观察到的现象一致。我们将这种XPS与PEEM的结合称为能量过滤X射线光电子显微镜（EXPEEM）。科学指南针以其强大的技术实力和深厚的行业经验，不断探索和创新，为科研人员在表面化学过程的研究中提供了强大的支持。无论是X射线光电子显微镜，还是其他表面化学分析，科学指南针都将与您携手，共同揭开表面化学的神秘面纱，推动科学研究的进步。
表面光电压测试方案原理及应用领域
表面光电压法(surface photovoltage method)，简称SPV法或表面光电压谱（Surface Photovoltaic Spectroscopy，简称SPS），是通过测量由于光照在半导体材料表面产生的表面电压来获得少数载流子扩散长度的方法，即用能量大于半导体材料禁带宽度的单色光照射在半导体材料表面，在其内部产生电子-空穴对，受浓度梯度驱动扩散至半导体材料近表面空间电荷区的电子和空穴将被自建电场分离，形成光生电压，即表面光电压。
面光电压技术是一种研究半导体特征参数的极佳途径，这种方法是通过对材料光致表面电压的改变进行分析来获得相关信息的，作为表征半导体材料少子扩散长度的主要方法，其优点有:
①是一种稳态方法，与时间无关，从而避免了体内和表面复合对测试结果的影响；
②一般情况下，表面复合过程不影响少子扩散长度的测试结果，表面复合速率只对表面光电压信号强度产生影响，因而无须特殊处理材料的表面；
③是一种无接触的测试方法，其测试成本低、易于操作、不容易受到干扰，而且可以实施面扫描(mapping)。
SteaPVC是 Orienlal Spectra针对光电领域推出的稳态表面光电流/光电压测量仪。SteaPVC基于相敏检测技术开发而成，可以在不同的激励光波长下对超微弱稳态光电流、光电压信号进行检测；集成了多种测量模式，可以便捷得到波长依赖的光电流谱、光电压谱、相位谱等。
半导体材料的光生电压性能的测试分析在硅基半导体、III-V 族化合物半导体、钙钛矿、有机半导体、光催化、水解氢等行业得到了长足发展。主要代表材料有钙钛矿、量子点、TiO2、ZnO、CdS、GaAs、CdTe、CdSe等。
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