Kính hiển vi
Về địa chất, khoáng vật học, khoa học vật liệu bán dẫn và kỹ thuật, kính hiển vi điện tử quét trang bị một máy dò cathodoluminescence, hoặc một kính hiển vi quang học cathodoluminescence, có thể được sử dụng để kiểm tra cấu trúc bên trong của các chất bán dẫn, đá, gốm sứ, thủy tinh, vv Để có được thông tin về thành phần, sự tăng trưởng và chất lượng của vật liệu.
Trong kính hiển vi điện tử quét
Những công cụ Trong chùm electron có ảnh hưởng tới trên mẫu và gây ra nó để phát ra ánh sáng đó được thu thập bởi một hệ thống quang học, chẳng hạn như một gương elip. Từ đó, các sợi quang sẽ chuyển ánh sáng ra khỏi kính hiển vi, nơi nó được tách ra thành các bước sóng thành phần của nó bởi một đơn sắc và phát hiện với các ion Sau đó ống nhân quang. Bằng cách quét tia của kính hiển vi trong một mô hình X-Y và đo ánh sáng phát ra với chùm tại mỗi điểm, bản đồ của các hoạt động quang của mẫu vật có thể thu được (cathodoluminescence hình ảnh). Thay vào đó, bằng cách đo sự phụ thuộc bước sóng là một điểm cố định hoặc A Certain khu vực, đặc điểm quang phổ có thể được ghi (cathodoluminescence quang phổ). Hơn nữa, nếu các ống nhân quang được thay thế bằng một camera CCD, toàn bộ quang phổ có thể được đo tại mỗi điểm của bản đồ (hình ảnh liên quang). Hơn nữa, các tính chất quang học của một vật thể có thể tương quan với các đặc tính cấu trúc được quan sát thấy bằng kính hiển vi điện tử.
Ưu điểm chính của kỹ thuật dựa trên kính hiển vi điện tử là độ phân giải không gian. Trong một kính hiển vi điện tử quét, độ phân giải có thể đạt được là vào thứ tự của một vài chục nanomet, trong khi trong một (quét) kính hiển vi điện tử truyền qua, các tính năng kích thước nano có thể được giải quyết. Thêm vào đó, nó có thể thực hiện nanosecond- to-pico giây đo thời gian giải quyết cấp nếu chùm tia điện tử có thể được “băm nhỏ” vào nano hoặc pico giây xung bởi các chùm tia lạo hoặc với một nguồn electron xung. Những kỹ thuật tiên tiến này rất hữu ích cho các cấu trúc thấp chiều bán dẫn kiểm tra, giếng lượng tử như vậy hay chấm lượng tử.
Trong khi một kính hiển vi điện tử với một máy dò phóng đại cathodoluminescence Cung cấp cao, một kính hiển vi quang học cathodoluminescence lợi ích từ khả năng hiển thị màu sắc hiện tại tính năng có thể nhìn thấy trực tiếp thông qua thị kính. Các hệ thống phát triển gần đây đã cố gắng kết hợp cả kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử để tận dụng cả hai kỹ thuật này.
Các ứng dụng mở rộng
Mặc dù bán dẫn bandgap trực tiếp như GaAs hoặc GaN được một cách dễ dàng nhất kiểm tra bởi Những kỹ thuật, chất bán dẫn gián tiếp như silicon Cũng phát ra cathodoluminescence yếu, và có thể được xem xét là tốt. Đặc biệt, hiện tượng phát quang của silic trật khớp là khác nhau từ silicon nội tại, và có thể được sử dụng để lập bản đồ các khuyết tật trong các mạch tích hợp.
Gần đây, cathodoluminescence Thực hiện trong kính hiển vi điện tử đang được sử dụng để nghiên cứu Ngoài ra bề mặt cộng hưởng plasmon trong các hạt nano kim loại [6]. plasmon bề mặt trong các hạt nano kim loại có thể hấp thụ và phát ra ánh sáng, mặc dù quá trình này là khác nhau từ que trong bán dẫn. Tương tự như vậy, cathodoluminescence đã được khai thác như một cuộc điều tra để lập bản đồ mật độ địa phương của bang phẳng tinh thể quang tử điện môi và cấu trúc nano vật liệu quang tử