- 2025-01-21 09:30:33干涉顯微無損測量
- 干涉顯微無損測量利用光的干涉原理,對物體表面形貌進(jìn)行高精度、非接觸式測量。它包括光源、干涉系統(tǒng)、顯微系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)等,實(shí)現(xiàn)微小結(jié)構(gòu)的三維形貌測量和分析。廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、光學(xué)元件檢測、生物醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域,提供高分辨率、高準(zhǔn)確度測量結(jié)果,同時(shí)避免樣品損傷。干涉顯微無損測量對保障產(chǎn)品質(zhì)量和推動(dòng)科研發(fā)展具有重要意義。
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干涉顯微無損測量問答
- 2025-01-07 19:30:15白光干涉測厚儀怎么測量
- 白光干涉測厚儀怎么測量 白光干涉測厚儀作為一種高精度的表面測量工具,廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、電子制造、光學(xué)檢測等領(lǐng)域。其核心原理是利用干涉效應(yīng)來測量薄膜或涂層的厚度。通過白光干涉技術(shù),能夠在不接觸表面的情況下,精確測量不同厚度的薄膜層,尤其適用于高精度、微小尺寸的測量任務(wù)。本文將詳細(xì)介紹白光干涉測厚儀的工作原理、測量步驟及其應(yīng)用范圍,幫助讀者深入理解這一技術(shù)的優(yōu)勢與實(shí)際操作方法。 白光干涉測厚儀的工作原理 白光干涉測厚儀利用的是光的干涉現(xiàn)象。當(dāng)白光照射到待測物體的表面時(shí),光線會(huì)發(fā)生反射,部分光線從物體的上表面反射,部分光線從物體的底部反射。當(dāng)這兩束反射光重合時(shí),因波長差異產(chǎn)生干涉。通過分析干涉條紋的變化,可以精確計(jì)算出物體表面與底層之間的厚度。其優(yōu)點(diǎn)在于白光干涉測量可以在不接觸物體的情況下進(jìn)行,并且具有非常高的精度,適合微米級甚至納米級的薄膜厚度測量。 白光干涉測厚儀的測量步驟 準(zhǔn)備工作:確保白光干涉測厚儀的光源和探測器正常工作,并進(jìn)行設(shè)備的校準(zhǔn),以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。 樣品放置:將待測物體穩(wěn)固地放置在儀器的測量平臺上,確保樣品表面平整,避免因表面不規(guī)則導(dǎo)致測量誤差。 光源照射:儀器發(fā)出寬譜的白光照射到樣品表面。待測物體的上表面和底部表面會(huì)分別反射光線。 干涉條紋分析:通過儀器內(nèi)的探測器接收反射回來的光信號,并進(jìn)行干涉條紋的分析。干涉條紋的變化與待測物體的厚度成正比。 厚度計(jì)算:系統(tǒng)會(huì)根據(jù)干涉條紋的變化,通過計(jì)算分析,輸出樣品的厚度數(shù)據(jù)。此時(shí),儀器已經(jīng)完成了整個(gè)測量過程。 白光干涉測厚儀的應(yīng)用 白光干涉測厚儀廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,特別是在半導(dǎo)體、光學(xué)薄膜、涂層和納米技術(shù)領(lǐng)域。其優(yōu)勢在于能夠提供非接觸、高精度的測量,避免了傳統(tǒng)接觸式測量可能帶來的表面損傷。由于其高分辨率,能夠滿足不同精度需求的測量任務(wù),特別是在要求薄膜厚度非常精確的場合,如光學(xué)元件的制造、電子器件的測試等。 專業(yè)總結(jié) 白光干涉測厚儀憑借其無接觸、高精度的特點(diǎn),成為了測量薄膜厚度的理想工具。通過干涉效應(yīng),儀器能夠提供精確的厚度數(shù)據(jù),廣泛應(yīng)用于科研、工業(yè)制造等多個(gè)領(lǐng)域。其操作流程簡便、測量精度高,尤其適合微米至納米級別的薄膜測量需求,是現(xiàn)代科技領(lǐng)域中不可或缺的高精度測量設(shè)備。
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- 2025-01-07 19:30:15白光干涉測厚儀哪家好
- 白光干涉測厚儀哪家好?——選擇優(yōu)質(zhì)測量設(shè)備的關(guān)鍵要素 在工業(yè)生產(chǎn)和科研實(shí)驗(yàn)中,白光干涉測厚儀作為一種高精度的測量工具,廣泛應(yīng)用于薄膜厚度的檢測與分析。隨著科技的發(fā)展,市場上出現(xiàn)了多種品牌和型號的白光干涉測厚儀,如何選擇一款性能穩(wěn)定、精度高且性價(jià)比優(yōu)良的設(shè)備,成為許多用戶關(guān)注的。本文將從多個(gè)維度探討如何評估白光干涉測厚儀的優(yōu)劣,幫助您做出更明智的購買決策。 1. 白光干涉測厚儀的工作原理 白光干涉測厚儀通過利用光的干涉現(xiàn)象,能夠?qū)Ρ∧さ暮穸冗M(jìn)行非接觸式、無損傷的高精度測量。其核心技術(shù)基于白光干涉原理,使用白光源照射樣品表面,并通過反射光與參考光的干涉,解析出薄膜的厚度信息。與傳統(tǒng)的機(jī)械測量方法相比,白光干涉測厚儀具有測量快速、精度高、不受表面形態(tài)限制等優(yōu)勢。 2. 選擇白光干涉測厚儀的關(guān)鍵因素 精度與穩(wěn)定性 選擇白光干涉測厚儀時(shí),精度是關(guān)鍵的考慮因素之一。不同廠家和型號的設(shè)備其測量精度可能差異較大,因此,必須根據(jù)自身的應(yīng)用需求選擇合適的精度等級。一般來說,的白光干涉測厚儀可以達(dá)到納米級別的測量精度,適用于對厚度要求極為嚴(yán)格的科研或高端工業(yè)領(lǐng)域。穩(wěn)定性也是衡量測量儀器質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn),穩(wěn)定性高的設(shè)備可以提供長時(shí)間的一致測量結(jié)果,避免因設(shè)備波動(dòng)影響數(shù)據(jù)的可靠性。 測量范圍與適用性 白光干涉測厚儀的測量范圍也是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。根據(jù)所需檢測的薄膜厚度范圍,選擇適合的測量設(shè)備。如果是薄膜厚度較大或者極薄的測量需求,需要選擇能夠覆蓋廣泛厚度范圍的儀器。不同品牌的設(shè)備在測量材料的適用性上也有所區(qū)別,因此需要了解設(shè)備是否支持特定材料的測量,以避免因?yàn)椴牧喜贿m配而產(chǎn)生測量誤差。 用戶界面與操作簡便性 現(xiàn)代白光干涉測厚儀在設(shè)計(jì)時(shí)越來越注重用戶體驗(yàn)。一個(gè)直觀、易于操作的界面能夠大大提高使用效率和測量精度。尤其是在快速生產(chǎn)線或?qū)嶒?yàn)室環(huán)境中,簡便易懂的操作系統(tǒng)能夠減少人為錯(cuò)誤,提升測量效率。 售后服務(wù)與技術(shù)支持 優(yōu)秀的售后服務(wù)和技術(shù)支持是選擇白光干涉測厚儀時(shí)不容忽視的因素。設(shè)備的使用過程中,尤其是需要定期校準(zhǔn)和維護(hù)時(shí),品牌廠商是否能提供及時(shí)有效的技術(shù)支持顯得尤為重要。一家具有強(qiáng)大技術(shù)支持體系和快速響應(yīng)能力的公司,能夠?yàn)樵O(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。 3. 市場上知名的白光干涉測厚儀品牌 在市場上,幾家知名的白光干涉測厚儀品牌憑借其先進(jìn)的技術(shù)和的性能,成為眾多用戶的首選。這些品牌在測量精度、設(shè)備穩(wěn)定性和售后服務(wù)等方面表現(xiàn)優(yōu)秀,例如德國的Zeiss、日本的Keyence、美國的Filmetrics等品牌,均提供了廣泛的產(chǎn)品系列,能夠滿足不同領(lǐng)域用戶的需求。 4. 總結(jié):選擇合適的白光干涉測厚儀需綜合考量多因素 選擇一款合適的白光干涉測厚儀不僅僅依賴于品牌知名度,還需從精度、穩(wěn)定性、測量范圍、操作簡便性和售后服務(wù)等多個(gè)角度進(jìn)行全面考量。在選擇時(shí),用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求,結(jié)合技術(shù)參數(shù)和預(yù)算,做出科學(xué)、合理的決策。通過合理的設(shè)備選型,您能夠確保測量結(jié)果的高精度與高穩(wěn)定性,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,確??蒲泻凸I(yè)應(yīng)用的順利進(jìn)行。
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- 2025-04-23 14:15:19電子探針顯微分析方法有哪些?
- 電子探針顯微分析方法 電子探針顯微分析方法(Electron Probe Microanalysis, EPMA)是一種利用電子束與樣品相互作用原理來進(jìn)行元素分析和成分分析的技術(shù)。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、冶金學(xué)等領(lǐng)域,是研究微觀結(jié)構(gòu)、元素分布以及樣品成分的關(guān)鍵工具。通過高精度的分析,電子探針顯微分析方法能夠提供極為詳盡的樣品元素信息,并為科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支持。本文將介紹電子探針顯微分析的基本原理、應(yīng)用領(lǐng)域及其優(yōu)勢。 電子探針顯微分析的基本原理 電子探針顯微分析方法基于電子束與樣品相互作用后產(chǎn)生的各種信號,如特征X射線、二次電子和背散射電子等。通過測量這些信號,能夠獲得樣品的元素組成和空間分布信息。具體來說,電子探針顯微分析通過聚焦電子束在樣品表面激發(fā)特征X射線,這些X射線的能量與元素的原子結(jié)構(gòu)相對應(yīng),因此可以通過對X射線進(jìn)行能量分析來確定樣品中各元素的種類和含量。 在實(shí)際操作中,電子束的能量通常設(shè)置在10-30kV之間,能夠深入樣品的表面層并激發(fā)X射線。這些X射線的強(qiáng)度與樣品中相應(yīng)元素的濃度成正比,通過對X射線譜圖的定量分析,研究人員可以精確地測定元素的分布和含量。 電子探針顯微分析的應(yīng)用領(lǐng)域 材料科學(xué) 電子探針顯微分析技術(shù)在材料科學(xué)中有著廣泛應(yīng)用。尤其是在金屬合金、陶瓷、復(fù)合材料等的成分分析中,EPMA能夠提供高空間分辨率和定量分析能力。通過對材料微觀結(jié)構(gòu)的研究,科學(xué)家們可以了解材料的性能、相變以及在不同條件下的行為,從而優(yōu)化材料的設(shè)計(jì)和性能。 地質(zhì)學(xué) 在地質(zhì)學(xué)研究中,電子探針顯微分析方法被廣泛應(yīng)用于礦物學(xué)和巖石學(xué)研究。通過分析礦物和巖石樣品的元素組成,EPMA能夠幫助地質(zhì)學(xué)家解讀地質(zhì)過程、巖漿活動(dòng)、礦產(chǎn)資源的成因以及沉積環(huán)境等信息,為資源勘探和環(huán)境保護(hù)提供有力支持。 生命科學(xué) 在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,電子探針顯微分析也有著重要的應(yīng)用。通過對細(xì)胞和組織樣本進(jìn)行元素分析,研究人員可以探索生物體內(nèi)微量元素的分布,幫助揭示生物體的代謝過程和疾病機(jī)制。例如,通過EPMA分析癌細(xì)胞與正常細(xì)胞中的元素差異,有助于癌癥早期診斷和策略的優(yōu)化。 電子探針顯微分析的優(yōu)勢 與傳統(tǒng)的分析方法相比,電子探針顯微分析在空間分辨率和分析精度方面具有明顯優(yōu)勢。EPMA具有極高的空間分辨率,能夠?qū)ξ⒚咨踔良{米尺度的樣品進(jìn)行高精度分析,適用于復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)研究。EPMA具備較強(qiáng)的元素分析能力,能夠?qū)Χ喾N元素進(jìn)行定性和定量分析,尤其適合于分析復(fù)雜樣品中的微量元素。EPMA分析無需對樣品進(jìn)行復(fù)雜的化學(xué)預(yù)處理,能夠直接在固體樣品表面進(jìn)行分析,具有較高的分析效率。 總結(jié) 電子探針顯微分析方法是一項(xiàng)高精度的材料分析技術(shù),憑借其的空間分辨率和元素分析能力,在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。從材料科學(xué)到生命科學(xué),EPMA技術(shù)為研究者提供了深入理解樣品成分和微觀結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大工具。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,電子探針顯微分析在科研和工業(yè)中的應(yīng)用前景將更加廣闊,并為推動(dòng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。
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- 2021-07-20 17:14:48EDX9000A 無損測定無損測定 Ni-Mn-Co 催化
- EDXRF 能量色散熒光光譜儀 EDX9000A 無損測定 Ni-Mn-Co 催化劑合金成分使用一系列已知Ni、Mn、Co含量的催化劑合金片標(biāo)準(zhǔn)樣品,在能量色散X射線熒光光譜儀EDX9000A上直接測量Ni-Mn-Co的特征X射線強(qiáng)度,并比較含量Ni、Mn 和 Co 及其特征 X 射線強(qiáng)度擬合并建立工作曲線。測量未知樣品時(shí),利用測得的 Ni、Mn 和 Co 的特征 X 射線強(qiáng)度,通過工作曲線獲得 Ni、Mn 和 Co 的含量。采用EDXRF法測定Ni-Mn-Co催化劑合金中Ni、Mn、Co的含量范圍分別為65%~88%、10%~35%、1%~10%,測定Ni、Mn、Co(n=6)精度分別為0.3%、1%、4%
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- 2023-06-26 14:52:50無損無接觸定量評價(jià)!GaN晶體質(zhì)量評估新思路——ODPL法!
- 隨著疫情三年的結(jié)束,大家又開始馬不停蹄出差、旅游、返鄉(xiāng),生活的壓力讓人喘不過氣。更別提出行的時(shí)候,還需要背一個(gè)很沉的電腦,以及與它適配的、同樣很沉的、形狀不規(guī)律的、看著就很糟心的電源適配器!有沒有一種東西,能夠讓大家的出行變得更加輕松(物理上)?那必須是現(xiàn)在越來越流行的氮化鎵(GaN)充電器了!一個(gè)氮化鎵充電器幾乎可以滿足所有出行充電的需求,并且占地空間小,簡直是出行神器!圖1 氮化鎵(GaN)充電器氮化鎵是一種無機(jī)物,化學(xué)式GaN,是氮和鎵的化合物,一種直接能隙(direct bandgap)的半導(dǎo)體材料。GaN材料具有寬禁帶、高臨界電場強(qiáng)度和高電子飽和速度等特點(diǎn),其器件耐高溫、耐高壓、高頻和低損耗,大大提升電力器件集成度,簡化了電路設(shè)計(jì)和散熱支持,具有重要的價(jià)值和廣泛的應(yīng)用,是現(xiàn)在最 火熱的第三代半導(dǎo)體材料,沒有之一。GaN的應(yīng)用不止在流行的充電器上,早在2014年日本科學(xué)家天野浩就憑借基于GaN材料的藍(lán)光LED獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。不過GaN就沒有缺點(diǎn)了嗎?或者說GaN沒有改善的地方了嗎?并不是, GaN技術(shù)的難點(diǎn)在于晶圓制備工藝。由于制備GaN的單晶材料無法從自然界中直接獲取,所以GaN的主要制備方法是在藍(lán)寶石、碳化硅、硅等異質(zhì)襯底上進(jìn)行外延。而現(xiàn)在由異質(zhì)外延生長的GaN普遍存在大量缺陷的問題。缺陷的存在勢必會(huì)影響到晶體的質(zhì)量,從而影響到材料和器件的電學(xué)性能,最 終影響到未來半導(dǎo)體科技的快速發(fā)展。因此,降低GaN晶體里面的缺陷量,提高晶體質(zhì)量,是當(dāng)前第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域研究很重要的一個(gè)課題。GaN晶體質(zhì)量/缺陷評估的方法GaN晶體里面的雜質(zhì)、缺陷是非常錯(cuò)綜復(fù)雜的,無法單純通過某一項(xiàng)缺陷濃度或者雜質(zhì)含量來定量描述GaN晶體是否是高質(zhì)量,因此現(xiàn)在評價(jià)GaN晶體質(zhì)量的手段比較有限。根據(jù)現(xiàn)有的報(bào)道,大致有以下幾種:多光子激發(fā)光致發(fā)光法(Multiphoton-excitation photoluminescence method,簡稱MPPL)、蝕坑觀察法(Etch pit method)以及二次離子質(zhì)譜(Secondary-ion mass spectrometry,簡稱SIMS)。MPPL法多光子激發(fā)光致發(fā)光法采用長波長激發(fā),遠(yuǎn)大于帶邊熒光波長。激發(fā)過程需要同時(shí)吸收二個(gè)或者多個(gè)光子。通過吸收多個(gè)脈沖光子,在導(dǎo)帶和價(jià)帶形成電子空穴對,隨后非輻射馳豫到導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂,最 后產(chǎn)生帶邊發(fā)光和缺陷發(fā)光。通過濾波片獲得帶邊和缺陷發(fā)光光譜和光強(qiáng),改變?nèi)肷涔獍叩奈恢?,從而得到樣品的熒光信號三維分布,即三維成像。多光子熒光三維成像技術(shù)可以識別和區(qū)分不同類型的位錯(cuò),但是無法定量評估GaN的晶體質(zhì)量,而且多光子激發(fā)的系統(tǒng)造價(jià)高。圖2 (a) Optical microscope image of etch pits. (b) 42 × 42 μm2 2D MPPL image taken at a depth of 22 μm. (c) 42 × 42 × 42 μm3 3D MPPL image, shown with contrast inverted參考文獻(xiàn):Identification of Burgers vectors of threading dislocations in free-standing GaN substrates via multiphoton-excitation photoluminescence mapping' by Mayuko Tsukakoshi et al; Applied Physics Express, Volume 14, Number 5 (2021)蝕坑觀察法蝕坑觀察法通過適當(dāng)?shù)那治g可以看到位錯(cuò)的表面露頭,產(chǎn)生比較深的腐蝕坑,借助顯微鏡可以觀察晶體中的位錯(cuò)多少及其分布。該方法只適合于位錯(cuò)密度低的晶體,如果位錯(cuò)密度高,蝕坑互相重疊,就很難將它們區(qū)分。并且該方法是對晶體有損傷的,做不到無損無接觸。圖3 蝕坑觀察法SIMS技術(shù)SIMS是利用質(zhì)譜法分辨一次離子入射到測試樣品表面濺射生成的二次離子而得到材料表面元素含量及分布的一種方法。SIMS可以進(jìn)行包括氫在內(nèi)的全元素分析,并分辨出同位素、化合物組分和部分分子結(jié)構(gòu)的信息。二次離子質(zhì)譜儀具有ppm量級的靈敏度,最 高甚至達(dá)到ppb的量級,還具有進(jìn)行微區(qū)成分成像和深度剖析的功能。但是SIMS對晶體有損傷,無法做到無損。圖4 SIMS技術(shù)以上三種技術(shù)均是評估GaN晶體缺陷的方法,但是每一種都有其缺憾的地方,它們無法做到定量的去評價(jià)GaN晶體的質(zhì)量,而且具有破壞性。為了更好地定量評估GaN晶體質(zhì)量,濱松公司和日本Tohoku University的Kazunobu Kojima教授以及Shigefusa Chichibu教授從2016年開始合作研發(fā)了一套基于積分球的全向光致發(fā)光系統(tǒng)(Omnidirectional Photoluminescence,以下簡稱ODPL),該系統(tǒng)是第 一個(gè)無損無接觸定量去評價(jià)GaN晶體質(zhì)量的方法/系統(tǒng)。ODPL系統(tǒng)ODPL系統(tǒng)是首 個(gè)無接觸無損評價(jià)半導(dǎo)體材料晶體質(zhì)量的方法,通過積分球法測量半導(dǎo)體材料、鈣鈦礦材料的內(nèi)量子效率。該產(chǎn)品可以直接測量材料 IQE,具有制冷型背照式 CCD 高靈敏度以及高信噪比。圖5 ODPL測量方法示意圖傳統(tǒng)光致發(fā)光的量子效率測量指的是晶體的PLQY,即光致發(fā)光量子效率,其定義為:PLQY = 樣品發(fā)射的光子數(shù)/樣品吸收的光子數(shù)圖6 GaN樣品在積分球下的發(fā)射光譜PLQY是表征晶體發(fā)光效率最 常見的參數(shù)之一,對于絕大多數(shù)的發(fā)光材料,PLQY都是黃金標(biāo)準(zhǔn)。但是對于GaN晶體,PLQY的表征顯得不足。上圖可見,GaN的光致發(fā)射光譜呈雙峰形狀,這是由于GaN晶體中的缺陷等,會(huì)將GaN本身發(fā)射的PL再次吸收然后發(fā)射(光子回收Photon Recycling現(xiàn)象)。圖7 ( a ) PL and ODPL spectra of the HVPE / AT - GaN crystal and ( b ) detectable light - travelling passes considered in the simulation of light extraction :(1) direct escaping from the surface :( ii ) scattered at the bottom and escaping from the surface : and ( ii ) direct eseaping from the edge .( c ) Refractive index and absorption spectra of HVPE / AT - GaN .因?yàn)榇嬖赑hoton Recycling的現(xiàn)象,GaN的PLQY不足以表征其發(fā)光轉(zhuǎn)化效率,而真正可以表征GaN晶體發(fā)光轉(zhuǎn)化效率的定義是其真正的內(nèi)量子效率:IQE = 樣品產(chǎn)生的光子數(shù)/樣品吸收的光子數(shù)圖8 GaN樣品的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射光譜IQE是GaN晶體的PLQY考慮LEE和光子回收現(xiàn)象以后的參數(shù),更能直觀、定量反映GaN晶體的質(zhì)量。圖9 高IQE和低IQE晶體的對比高IQE的GaN晶體通常表現(xiàn)為:高載流子濃度、低穿透位錯(cuò)密度、低雜質(zhì)濃度、低點(diǎn)缺陷濃度、高激發(fā)功率密度。圖10 不同穿透位錯(cuò)密度晶體的IQE結(jié)果對比免費(fèi)樣機(jī)預(yù)約ODPL現(xiàn)在ODPL樣機(jī)開放免費(fèi)預(yù)約試 用活動(dòng),有意向的客戶請?jiān)谠u論區(qū)留言“樣機(jī)試 用”小編看到之后會(huì)第 一時(shí)間與您聯(lián)系,樣機(jī)數(shù)量有限,先到先得喲~圖11 ODPL樣機(jī)展示以上有關(guān)新品的信息已經(jīng)全部介紹完畢了,如有任何疑問,歡迎在評論區(qū)留言喲。
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