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(duì)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(cè)半導(dǎo)體缺陷態(tài)的新標(biāo)準(zhǔn)。然而，傳統(tǒng)單色儀受限于光譜范圍和雜散光干擾，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、高精度的測(cè)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(tuán)隊(duì)（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(gè)數(shù)量級(jí)的雜散光抑制優(yōu)勢(shì)，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(zhǔn)且易受振動(dòng)影響。而DPM100是一款基于無鏡熔融石英雙棱鏡框架設(shè)計(jì)的單色儀，通過棱鏡的全內(nèi)反射特性直接實(shí)現(xiàn)光路轉(zhuǎn)折，減少外部反射鏡的使用。實(shí)現(xiàn)從近紅外（0.4 eV）到深紫外（7.3 eV）的連續(xù)測(cè)量，如圖1所示。其重要?jiǎng)?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(jì)，確保光譜分辨率達(dá)meV級(jí)（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(cè)量?jī)?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(jì)，雙棱鏡結(jié)構(gòu)實(shí)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(cè)量從紅外到深紫外波段，雜散光抑制能力達(dá)8個(gè)數(shù)量級(jí)，還具備高分辨率與高效測(cè)量的優(yōu)勢(shì)。這對(duì)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(qiáng)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(cè)等場(chǎng)景的需求，為這些光譜學(xué)應(yīng)用的深入開展提供了實(shí)用且可靠的工具。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì) ：

一、超寬連續(xù)光譜        

覆蓋材料帶隙0.4-7.3 eV（對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)范圍：3100-170 nm），無縫支持從紅外到深紫外的全波段光譜測(cè)量，無需切換光柵或?yàn)V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(dá)。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：?jiǎn)紊珒x全波段輸出連續(xù)光譜（0.4-7.3 eV）與強(qiáng)度關(guān)系

二、無鏡熔融石英雙棱鏡架構(gòu)

匹配氮?dú)獯祾?，消除反射鏡鍍膜損傷導(dǎo)致的深紫外衰減，該設(shè)計(jì)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(huì)超過60%。

三、高級(jí)雜散光抑制能力

超過8個(gè)數(shù)量級(jí)的抑制能力（實(shí)測(cè)雜散光低至100 fA），確保光譜信號(hào)純凈，精確檢測(cè)微弱缺陷態(tài)。

四、高靈敏度與效率

搭配210 dB寬范圍探測(cè)器（專*技術(shù)DE102023003991.8），可測(cè)量fA-級(jí)微弱電流，單點(diǎn)測(cè)量時(shí)間只需1-7秒，大幅提升實(shí)驗(yàn)效率。