
穩態表麵光電壓測試係統CME-SPVC是一種用於(yu) 測量材料表麵在光照下產(chan) 生的光電壓的設備,由光源、樣品台、探測器和信號處理係統等部分組成。光源提供特定波長和強度的光照,照射在樣品表麵。樣品表麵由於(yu) 光照激發產(chan) 生光生載流子,這些載流子在樣品內(nei) 部或表麵遷移,形成光電壓。探測器用於(yu) 檢測樣品表麵的光電壓信號,並將其轉換為(wei) 電信號。信號處理係統對探測器輸出的電信號進行放大、濾波、數字化等處理,以獲得準確的光電壓數據。
主要應用於(yu) 材料科學、物理學、化學等領域,用於(yu) 研究材料的光電性能、光催化活性、光解水製氫、太陽能電池、光電氣敏傳(chuan) 感器等。通過測量不同條件下(如不同光照波長、光照強度、樣品溫度等)的表麵光電壓,可以獲取關(guan) 於(yu) 材料的能帶結構、電荷轉移過程、表麵態等信息,為(wei) 材料的設計和性能優(you) 化提供重要依據。
係統特點:
1. 采用模組化設計,緊密貼合用戶需求,兼具經濟實惠與(yu) 靈活性,適用範圍廣泛,無論是升級、改造還是維護,都極為(wei) 便捷。
2. 提供了多樣化的光源選擇,既可選大功率鹵鎢燈,又能選用大功率氙燈光源,同時還可使用用戶已有的或指定的光源,滿足不同用戶的特定需求。
3. 擁有獨特的分光係統,此係統能夠確保良好的波長準確度與(yu) 重複性,有效消除多級譜的不良影響,雜散光極小,為(wei) 精確測量提供可靠保障。
4. 具備強大的弱信號處理能力,可顯著提高信噪比,有力保證測量精度,讓測量結果更具可信度。
5. 光路設計實現了一體(ti) 化,所有光路均在暗室中或封閉光路中進行,有效杜絕了外界雜光的幹擾,確保測量的準確性和穩定性。
6. 自主研發了高性能的弱信號處理器,還可配置進口直流信號隔離前置放大器,能有效隔離偏光照射樣品所產(chan) 生的直流分量,並且能夠自動切換所有控製信號,操作便捷且功能強大。
7. 配套有完整的全自動化專(zhuan) 用係統軟件,為(wei) 用戶提供便捷的操作和數據分析環境。
測試項目:
表麵光電壓(SPV)的測試,這對於(yu) 研究材料的光電性能等方麵具有重要意義(yi) 。
表麵光電流(SPC)的測試,有助於(yu) 深入了解材料的電荷轉移等過程。
測量相位角,為(wei) 材料特性的全麵分析提供更多維度的信息。
測試樣品:
主要針對粉末狀材料,其中包括 TiO₂、ZnO、CdS、GaAs、CdTe、CdSe 等常見的半導體(ti) 材料,這些材料在光催化、太陽能電池等領域具有廣泛的應用,通過對它們(men) 的測試,可以為(wei) 相關(guan) 領域的研究和應用提供重要的數據支持。
技術參數:

暗箱內(nei) 部:
測試係統樣品室采用暗箱避光設計結構;樣品室內(nei) 上方為(wei) 主光光源出光口,出光口角度出廠前已調整好,可準確照射在樣品上;粉末狀測試樣品置於(yu) 樣品盒內(nei) 進行測試,樣品盒外側(ce) 有電流/電壓測試切換按鈕,方便切換測試功能
軟件係統:
、
軟件可實現對樣品的全自動控製測試,自動掃描、信號放大、A/D、數據采集和數據處理,圖表文件自動生成與(yu) 顯示;支持多種格式的數據和圖片備份及打印輸出功能,可導出為(wei) Excel、TXT 、XLS等格式的文件和數據;支持多組數據對比功能;粗大誤差的自動去除,係統誤差、線性誤差、周期誤差、T誤差的自動校驗。
技術背景;
1876 年 W.GAdam 發現光致電子躍遷現象,1948 年將其光生伏應作為(wei) 光譜檢測技術應用於(yu) 半導體(ti) 材料研究,形成表麵電壓技術(SPV)或表麵光電壓譜(SPS),這是一種研究半導體(ti) 特征參數的途徑,通過分析材料光致表麵電壓改變獲取相關(guan) 信息。1970 年美國麻省理工學院 Gates 教授小組用低於(yu) 禁帶寬度能量的光照射 CdS 表麵獲得入射光波長與(yu) 表麵光電壓的譜圖,形成新的研究測試手段。SPV 技術操作簡單、再現性好、不汙染不破壞樣品,檢測信息主要是樣品表層幾十納米的性質,不受基底或本體(ti) 影響,對光敏表麵和界麵電子轉移研究重要,其原理基於(yu) 檢測入射光誘導的表麵電荷變化,檢測靈敏度高,借助場誘導表麵光電壓譜技術可測定半導體(ti) 導電類型、研究納米晶體(ti) 材料光電特性、了解半導體(ti) 光激發電荷分離和轉移過程、實現半導體(ti) 譜帶解釋及為(wei) 研究符合體(ti) 係光敏和光致界麵電荷轉移過程提供可行性方法。在光電化學領域,人們(men) 關(guan) 注材料光照下電荷轉移和能量轉換過程,傳(chuan) 統電學測試方法難以獲取材料表麵光照下微觀電荷行為(wei) 信息,表麵光電壓效應可間接反映相關(guan) 信息,穩態表麵光電壓測試係統的發展滿足對材料表麵光電性質準確穩定測量需求,能在穩定光照下長時間測量光電壓變化,排除瞬態和噪聲幹擾,獲得更可靠光電性能數據,在太陽能電池材料、光催化材料、半導體(ti) 器件等研究領域廣泛應用,為(wei) 深入理解光電物理機製和優(you) 化材料性能提供重要技術手段。
