将阴极荧光探测扩展至红外波长

使用的 Gatan 设备

Monarc^® Pro 阴极荧光 (CL) 系统, 配备了性能在红外波长优化的探测器和衍射光栅, 从而带来更为完整的阴极荧光发射分析能力, 能够将操作范围扩展至最高 2,300 nm。

背景

通常，CL 系统的设计为接近可见光波长范围的光发射提供最优的灵敏度和分析能力。传导光路、谱仪配置以及探测器的设计选择决定了系统能够分析的波长范围; 低性能的系统的分析能力可能仅仅局限于 400 – 800 nm 的范围, 显著局限了应用的范围。而诸如 Monarc Pro 这样的高性能系统采用了能够将分析能力延伸到 200 – 1,100 nm 范围的光路和探测器。尽管如此, 依旧限制了它们在分析许多发光更长波长的有吸引力的材料和器件的分析潜力, 包括由铜铟硒化镓构成的光伏电池 (CIGS) 或基于第III族 – 砷化合物半导体的光电子器件。基于此目的, 我们推出了能够将灵敏度扩展至最高 2,300 nm 的选配探测方案。
 

在标准探测器中, 由于其能量较低, 红外光子可能无法产生所需的电子-空穴对或光电子。同时, 在活跃层中减弱的吸收可能会导致 Etaloning (干涉条纹) 效应。因此, 对红外光子的侦测需要专门的传感器设计和更强的器件冷却以降低暗噪音。