破繭而出|DPM100雙棱鏡超寬連續(xù)光譜單色儀

在材料科學(xué)前沿，光譜學(xué)技術(shù)-包括這對表面光電壓（SPV）、光電流譜（PCS）、光電子發(fā)射譜(PES)、光學(xué)透射譜（OTS）等-正逐漸成為檢測半導(dǎo)體缺陷態(tài)的新標準。然而，傳統(tǒng)單色儀受限于光譜范圍和雜散光干擾，難以實現(xiàn)連續(xù)、高精度的測量，這在一定程度上制約了相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用潛力。現(xiàn)在，這一局限已被突破：由Helmholtz-Zentrum團隊（柏林）聯(lián)合Freiberg Instruments公司開發(fā)的DPM100雙棱鏡超寬連續(xù)光譜單色儀，憑借170 - 3100nm的超寬光譜范圍和8個數(shù)量級的雜散光抑制優(yōu)勢，為光譜學(xué)應(yīng)用，尤其是表面光電壓（Surface Photovoltage，SPV）技術(shù)，開辟了全新維度。

新品介紹 ： 

傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)常依賴反射鏡改變光路，但反射鏡需精密校準且易受振動影響。而DPM100是一款基于無鏡熔融石英雙棱鏡框架設(shè)計的單色儀，通過棱鏡的全內(nèi)反射特性直接實現(xiàn)光路轉(zhuǎn)折，減少外部反射鏡的使用。實現(xiàn)從近紅外（0.4 eV）到深紫外（7.3 eV）的連續(xù)測量，如圖1所示。其重要創(chuàng)新在于光學(xué)導(dǎo)軌引導(dǎo)的雙棱鏡旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和自適應(yīng)焦距透鏡設(shè)計，確保光譜分辨率達meV級（如UV區(qū)域分辨率低至7 meV）。這款緊湊型儀器專為高靈敏度光電測量優(yōu)化，是SPV等應(yīng)用的理想光源。

圖1：DPM100超寬連續(xù)光譜單色儀概念設(shè)計，雙棱鏡結(jié)構(gòu)實現(xiàn)寬光譜連續(xù)覆蓋

產(chǎn)品概述：

DPM100的出現(xiàn)，成功打破了傳統(tǒng)單色儀在光譜范圍和雜散光方面的局限，為光譜學(xué)技術(shù)的應(yīng)用帶來明顯提升。它覆蓋0.4-7.3 eV的超寬光譜，可連續(xù)測量從紅外到深紫外波段，雜散光抑制能力達8個數(shù)量級，還具備高分辨率與高效測量的優(yōu)勢。這對表面光電壓、光激發(fā)瞬態(tài)電流譜、紫外線光電子譜、光致發(fā)光光譜等光譜學(xué)技術(shù)而言，都是強有力的支撐，尤其在SPV技術(shù)中表現(xiàn)突出，能更好地滿足半導(dǎo)體缺陷態(tài)檢測等場景的需求，為這些光譜學(xué)應(yīng)用的深入開展提供了實用且可靠的工具。

產(chǎn)品優(yōu)勢 ：

一、超寬連續(xù)光譜        

覆蓋材料帶隙0.4-7.3 eV（對應(yīng)波長范圍：3100-170 nm），無縫支持從紅外到深紫外的全波段光譜測量，無需切換光柵或濾波器，如圖2所示。該構(gòu)造可避免切換光柵造成的光譜斷層，傳統(tǒng)設(shè)備在紫外-可見光交接處誤差可達。超寬的能譜范圍可適配SiC（3.3eV）、GaO（4.8eV）以及金剛石（5.5eV）等超寬禁帶材料的缺陷全譜分析。

圖2：單色儀全波段輸出連續(xù)光譜（0.4-7.3 eV）與強度關(guān)系

二、無鏡熔融石英雙棱鏡架構(gòu)

匹配氮氣吹掃，消除反射鏡鍍膜損傷導(dǎo)致的深紫外衰減，該設(shè)計保障170-3100 nm全波段能量穩(wěn)定性> 95%，而傳統(tǒng)設(shè)備在小于250 nm波段光譜損失會超過60%。

三、高級雜散光抑制能力

超過8個數(shù)量級的抑制能力（實測雜散光低至100 fA），確保光譜信號純凈，精確檢測微弱缺陷態(tài)。

四、高靈敏度與效率

搭配210 dB寬范圍探測器（專*技術(shù)DE102023003991.8），可測量fA-級微弱電流，單點測量時間只需1-7秒，大幅提升實驗效率。