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2025-01-10 10:52:26單晶硅俄歇電子能譜: 單晶硅俄歇電子能譜是一種表面分析技術(shù)，主要用于分析單晶硅材料表面的元素組成和化學(xué)態(tài)。它利用高能電子束轟擊樣品表面，激發(fā)俄歇電子，通過檢測這些俄歇電子的能量和強(qiáng)度，可以確定樣品表面的元素種類和含量。該技術(shù)具備高靈敏度、高分辨率的特點(diǎn)，能夠分析樣品表面微小區(qū)域的元素分布和化學(xué)變化。單晶硅俄歇電子能譜在材料科學(xué)、半導(dǎo)體研究等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，為科研和工業(yè)生產(chǎn)提供了重要的表面分析手段。

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單晶硅俄歇電子能譜問答

2021-01-28 10:32:58高速攝像儀在單晶硅表面池沸騰可視化測量分析中的應(yīng)用: 1.高速攝像儀在材料中的應(yīng)用單晶硅是一種活潑的非金屬元素晶體，廣泛應(yīng)用于太陽能光伏發(fā)電、供熱、能源存儲等。新材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，促使其向著極GX可用的趨勢發(fā)展。故對不同結(jié)構(gòu)的單晶硅表面池沸騰相變傳熱性能研究具有非常重要意義。華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院的科研團(tuán)隊(duì)，利用千眼狼高速攝影測量分析技術(shù)對光滑、微坑、均勻微柱和槽型微柱四種不同單晶硅表面的沸騰現(xiàn)象進(jìn)行了在線可視觀測試驗(yàn)，獲得了各表面氣泡動(dòng)力學(xué)演變過程及局部溫度演變規(guī)律，揭露了基于動(dòng)力學(xué)過程的沸騰強(qiáng)化機(jī)理。2.可視池沸騰實(shí)驗(yàn)與可視化分析科研人員設(shè)計(jì)搭建由方形沸騰池、溫控加熱系統(tǒng)、高速攝像及紅外熱成像系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成的實(shí)驗(yàn)臺，可同時(shí)觀測沸騰動(dòng)力學(xué)過程和溫度演變過程的可視化池沸騰，并利用涂覆導(dǎo)電膜的單晶硅作為沸騰基底表面，依次對光滑、微坑、微柱、槽型微柱四種試樣進(jìn)行試驗(yàn)（更多詳情請見《化工學(xué)報(bào)》2019年第70卷第4期）。圖1 池沸騰實(shí)驗(yàn)臺實(shí)驗(yàn)采用千眼狼高速攝像儀及紅外熱成像儀同步采集系統(tǒng)以從側(cè)壁進(jìn)行高速圖像采集，以2320×1720的全高清分辨率，對不同結(jié)構(gòu)單晶硅表面的核態(tài)沸騰過程中氣泡運(yùn)動(dòng)過程及氣泡演變過程中局部溫度變化規(guī)律進(jìn)行監(jiān)測分析。1/2.氣泡動(dòng)力學(xué)規(guī)律分析圖2 氣泡動(dòng)力學(xué)參數(shù)與有效熱通量的關(guān)系曲線通過圖2可知，光滑表面在沸騰初期核化密度較穩(wěn)定，熱通量q″從沸騰起始點(diǎn)（59kW/ m2）到108.5kW/m2范圍內(nèi)，脫離直徑隨有效熱通量增大而增大并達(dá)到極大值；繼續(xù)增大有效熱通量，脫離直徑開始減小直至2.1mm左右趨于穩(wěn)定。對于氣泡脫離時(shí)間而言，隨著有效熱通量增加脫離時(shí)間呈單調(diào)減小趨勢。圖3 不同表面上沸騰氣泡高速圖片如圖3可知，微坑表面為孤立氣泡的核化提供了穩(wěn)定的核化ZX，沸騰氣泡更易生成；同時(shí)其臨界脫離直徑較穩(wěn)定，隨有效熱通量變化在 2.15～2.4mm區(qū)域內(nèi)變化；而氣泡脫離時(shí)間隨有效熱通量增大而縮短，且短于同有效熱通量下的光滑表面的脫離時(shí)間，即實(shí)驗(yàn)中微坑結(jié)構(gòu)不僅強(qiáng)化氣泡的核化，同時(shí)也強(qiáng)化了氣泡脫離。微柱表面，熱通量（q″=35kW/m2）下即可觀察到氣化核心的產(chǎn)生；且受微結(jié)構(gòu)的影響，微柱陣列提供了氣泡核化ZX，同時(shí)氣泡生長引起微柱間隙的液體的微流動(dòng)促進(jìn)了氣泡的脫離，使得表面氣泡未發(fā)生合并即脫離，脫離時(shí)間縮短至幾毫秒。槽型微柱表面，熱通量下（q″=40 kW/m2）氣泡優(yōu)先在槽道內(nèi)成核生長，且其脫離直徑較大；隨著有效熱通量的增大槽道和微柱間隙的氣泡都逐漸長大，且易發(fā)生氣泡合并形成較大氣泡。2/2.局部溫度演變規(guī)律分析試驗(yàn)采用高速攝像儀及紅外熱成像儀同步采集系統(tǒng)，觀察四種試樣表面單個(gè)孤立氣泡生長運(yùn)動(dòng)過程壁面溫度場演化規(guī)律。圖4 光滑表面單個(gè)氣泡在周期內(nèi)的溫度演變規(guī)律如圖4可知，光滑表面q″=89KW/m2時(shí)汽化核心處先形成一個(gè)氣泡雛形，隨相變的進(jìn)行氣液交界面外擴(kuò)，氣泡逐漸長大，同時(shí)氣泡ZX由于相變帶走熱量溫度降低。q″=130KW/m2時(shí)，核化氣泡迅速增大到ZD氣泡直徑，且底部薄液膜消失，在氣泡ZX形成干燒區(qū)，且單氣泡周期明顯減小。圖5 微結(jié)構(gòu)表面沸騰氣泡形成脫離過程如圖5可知，300μm微坑表面在過熱度較高的微坑處氣泡初始核化，但受有限表面在界面處的溫度梯度以及界面附近的Maragoni微對流的影響，氣泡會出現(xiàn)從微坑向邊界移動(dòng)的滑移現(xiàn)象，促進(jìn)了上一代氣泡的快速脫離，從而增大了氣泡的脫離頻率。微柱表面生成氣泡時(shí)，當(dāng)t值不斷增加時(shí)，微柱間隙內(nèi)的微小核化點(diǎn)密集的區(qū)域上的氣泡不斷長大并合并成為大氣泡；當(dāng)t=14ms時(shí)該氣泡脫離壁面，此脫離過程的時(shí)長僅為10ms數(shù)量級。在整個(gè)氣泡運(yùn)動(dòng)過程中，微柱的存在大大提高了壁面的溫度均勻性,YZ了由于氣泡干斑區(qū)內(nèi)溫度過高換熱不良而造成的沸騰惡化，因此微柱的存在可以有效地提高臨界有效熱通量。槽型微柱表面氣泡的吸納合并作用發(fā)生在氣泡生成極短的時(shí)間內(nèi)，槽內(nèi)氣泡來不及長大即被快速側(cè)吸到微柱區(qū)與大氣泡合并脫離；壁面溫度的均勻性也相應(yīng)提高。但槽道的寬度對壁面溫度的均勻性存在影響，寬度加大可以造成中間氣泡無法被側(cè)吸，引起局部過熱。3.結(jié)論試驗(yàn)結(jié)果表明單晶硅表面微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯著降低了核化沸騰的起始過熱度，利用微結(jié)構(gòu)對槽道內(nèi)氣泡的側(cè)吸作用，可控制氣泡的快速匯聚、脫離以及沸騰氣泡的空間分布位置。通過高速攝像儀對采集的氣泡運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)過程進(jìn)行分析，可掌握單晶硅表面微結(jié)構(gòu)氣泡動(dòng)力學(xué)過程各階段換熱機(jī)理，可優(yōu)化單晶硅局部微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為為新型材料研究帶來更可靠的應(yīng)用價(jià)值。

2020-03-10 08:49:55PHI CHINA 表面分析技術(shù)網(wǎng)絡(luò)講堂之俄歇電子能譜ZT: PHI CHINA自2月11日開始通過網(wǎng)絡(luò)直播的方式，展開為期四周的光電子能譜ZT講座，獲得了廣泛關(guān)注和一致好評。為了滿足大家熱切的學(xué)習(xí)需求，PHI CHINA將推出“俄歇電子能譜ZT”講座，為期三天：3月11日至3月13日，每天下午三點(diǎn)準(zhǔn)時(shí)開講。01 3月11日魯?shù)馒PAES技術(shù)基本原理、主要功能和應(yīng)用主要內(nèi)容： ①、AES 的基本原理：俄歇電子的產(chǎn)生、主要技術(shù)能力；空間分辨、檢出限以及定性定量等；俄歇系統(tǒng)的基本構(gòu)成和能量分析器的特點(diǎn)；②、AES 的主要功能：采譜、線掃描、成像、深度剖析等；冷脆斷斷面分析、原位 FIB+EDS+BSE+EBSD 全方位成分表征； ③、AES 的主要應(yīng)用：納米材料、金屬、半導(dǎo)體、催化材料、能源電池、太陽能光伏、膜層結(jié)構(gòu)剖析等。 02 3月12日辛國強(qiáng)AES硬件簡介、儀器功能及特點(diǎn) 主要內(nèi)容：①、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；②、真空系統(tǒng)； ③、能量分析器基本原理；④、電子槍及電子探測器； ⑤、離子槍基本原理； ⑥、俄歇儀器功能及特點(diǎn)。 03 3月13日葉上遠(yuǎn)AES樣品制備、數(shù)據(jù)采集及處理主要內(nèi)容：①、對于不同的分析目的，如何做相對應(yīng)的樣品制備；②、簡單的俄歇圖譜解釋，原圖和微分譜與定性/定量分析；③、如何使用軟件和俄歇手冊處理重疊峰；④、俄歇峰背景扣除；⑤、線掃和面掃數(shù)據(jù)分析；⑥、如何使用 LLS 進(jìn)行深度分析數(shù)據(jù)處理；⑦、從導(dǎo)體到半導(dǎo)體俄歇分析，以及分析中電荷中和的方法。此次講堂繼續(xù)延用網(wǎng)絡(luò)直播的形式，現(xiàn)場答疑。PHI CHINA在表面分析領(lǐng)域多年深耕，專注表面分析的發(fā)展與科研，希望本系列講堂能幫您豐富知識，提升技能，與大家攜手進(jìn)一步推動(dòng)表面分析技術(shù)的蓬勃發(fā)展。若您對課程安排或技術(shù)方面有任何疑問，歡迎在微信公眾號給我們留言。更多資訊，請關(guān)注微信公眾號：PHI與高德，我們將不定期共享更多資料，為您在科研道路上助力。

2020-03-14 15:31:16“PHI CHINA表面分析技術(shù)網(wǎng)絡(luò)講堂之俄歇電子能譜ZT”圓滿落下帷幕: 2020年3月11日至13日，PHI CHINA成功舉辦了為期三天的“表面分析技術(shù)網(wǎng)絡(luò)講堂之俄歇能譜ZT”講座，在這特殊時(shí)期，又為廣大用戶以及來自90多所高校和科研院所的近千名師生們獻(xiàn)上一場知識和技術(shù)的盛宴。俄歇電子能譜（AES）是利用聚焦電子束作為激發(fā)源，檢測出射的俄歇電子的一種表面分析方法。該技術(shù)不僅具有納米級空間分辨能力，還具有對材料表面組分和化學(xué)態(tài)的檢測能力，因此廣泛應(yīng)用于納米材料、能源器件和電子器件的領(lǐng)域。為了幫助廣大客戶及師生們深入了解和系統(tǒng)學(xué)習(xí)俄歇電子能譜的相關(guān)知識，本期網(wǎng)絡(luò)講堂安排了三節(jié)課程：diyi課，由PHI CHINAZS應(yīng)用專家魯?shù)馒P女士講解了AES俄歇電子能譜技術(shù)的基本原理、主要功能和應(yīng)用；第二課，由PHI CHINA主任工程師辛國強(qiáng)先生講解了AES俄歇電子能譜的硬件簡介、儀器功能及特點(diǎn)；第三課由PHI CHINA總經(jīng)理葉上遠(yuǎn)先生講解了AES俄歇電子能譜的樣品制備，數(shù)據(jù)采集及處理方法。本期網(wǎng)絡(luò)講堂既有詳細(xì)的課程講解，又有及時(shí)的在線答疑，并且在每節(jié)課程結(jié)束后，課程視頻、知識ZD和答疑總結(jié)都及時(shí)發(fā)布在公眾號供大家回看和復(fù)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)課程不僅僅是一次邂逅，我們將繼續(xù)通過線上和線下的共同學(xué)習(xí)和探討，讓表面分析技術(shù)更好地助力科學(xué)研究工作。 PHI CHINA在此真摯地感謝廣大客戶及師生們的關(guān)注與支持，雖然本次俄歇ZT講座已圓滿完成，但我們不會止步，將繼續(xù)為大家?guī)砀泳实募夹g(shù)分享，與大家攜手共同推動(dòng)表面分析技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。