定制光谱系统前沿应用

This application note demonstrates how deep-UV optimized HORIBA multimodal SMS can be applied to characterize PVT-grown 4H-SiC substrates, as well as epitaxial 4H-SiC structures.

Emerging display technologies demand high brightness, low power consumption and longer lifetime. Arrays, of self-emitting, micron-sized LEDs or Micro-LED (µLED), are considered a strong contender to replace current OLED or LCD displays.

荧光粉在获得白光方面起着关键作用，特别是对于蓝色LED+荧光粉和近紫外LED+荧光粉。为了提高高亮度白光LED的荧光性能，必须使整个荧光粉颗粒均匀发荧光。当使用CL测量用作白色LED的荧光粉时，可以观察到荧光粉颗粒中不发荧光的区域。CL系统用于评估非荧光区域，以提高荧光效率和特性。

The challenges of developing stable perovskite material and fabrication processes for commercial use require the use of several spectroscopic techniques such as Raman, Photoluminescence (PL), and Time-resolved photoluminescence (TRPL), etc. to characterize and optimize the material design and fabrication processes.

利用高光谱阴极荧光光谱和成像技术对合成的CVD金刚石材料进行了表征，为新兴的固态量子力学系统提供了检测和准确定位潜在的NV荧光点缺陷的方法。在这项工作中，我们以金刚石为衬底蚀刻的微柱图案上进行CVD外延生长。阴极荧光（CL）分析显示NV色心成功地定位在柱的边缘。

在这项研究中，我们表征了黄铁矿及其周围的矿物，以确定不同的矿物相态，并从微米到纳米尺度表征了样品空间上的化学变化。使用不同的显微镜仪器进行共定位，实现对样品特征的全面分析，并对所有的图像进行精确的叠加。

在蓝宝石衬底上生长的GaN晶体极易出现线位错。据说这是由蓝宝石和GaN的大晶格错配引起的。在SEM图像中，晶体看上去是均一的。但在测量与带边沿发射相对应的波长（362nm）处的CL光强成像时，可以观察到暗斑，如线位错。

上转换发光通过多光子吸收过程发生，材料吸收几个较低能量的光子，然后发射出较高能量的光子。

光致发光光谱 (PL) 是一种用于表征材料的有效方法。PL可用于发现硅和III-V族元素半导体中的杂质和缺陷，并确定半导体带隙。材料吸收光，产生电子-空穴对；电子从价带跳到导带留下一个空穴。重组时发射的光子对应于价带和导带之间的能量差，因此能量低于激发光子。

温度相关光致发光 (PL) 光谱是表征材料的一种有效方法。PL可用于识别硅和III-V族半导体中的缺陷和杂质，以及确定半导体带隙。在室温下，PL发射谱通常很宽，可达100 nm。当样品冷却后，微细结构可能会被分解；两个样品之间的微小光谱偏移可能代表结构上的差异。

由于半导体制造的快速发展，许多类型的光电器件，如激光二极管、LED和高电子迁移率晶体管 (HEMT) 都是通过外延生长方法制造的。为了提高和表征它们的质量，需对这些光学器件进行检测。

氮化镓（GaN）是一代有前途的发光材料之一，它在室温下约3.4eV的直接能带间隙使它特别适合在蓝色和近紫外光谱范围内发光，这种材料通常表现出高温稳定性和低漏电性，因此，氮化镓通常是制造高温和高功率器件的良好候选材料。

光致发光是通过光子激发（通常是激光）获得的光发射，通常在III-V族半导体材料中可以观察到。这种类型的分析允许对半导体进行无损表征（材料成分、定性研究等）

很多研究人员对于纳米科学十分感兴趣，因为与大块材料相比，微观结构的性质有所不同。纳米结构的独特特性使其在生物成像、诊断和治疗、药物输送和表面增强拉曼光谱 (SERS) 中发挥重要作用。金属纳米粒子，特别是银和金，由于它们没有生物毒性，因此在医疗应用方面有潜在使用可能。纳米粒子的研究很有趣，通过改变它们的大小、结构和组成可以调整它们的内在特性。

III-V族半导体被广泛用于制造有源光子器件，如光源和探测器。此类器件的成功制造有赖于高质量的基础材料和在晶圆衬底上精确沉积预期的几何形状。

光学通信行业正在研究在CMOS平台进行光学元件的单片集成。CMOS提供了一个成熟和稳定的平台，有利于建立光学互连模块。

氮化镓及其合金是制造短波长光源（激光器和LED）的重要材料。室温和低温光致发光被用来表征这些材料以及器件的性能。

InGaAs/GaAs和InAs/GaAs量子点 (QD) 可以进行带内载流子跃迁，被认为是太赫兹范围内各种应用的合适候选者。

本文采用拉曼光谱、光致发光（PL）和扫描电镜-阴极发光（SEM-CL）等多种表征技术，对智能纳米材料进行综合性能分析。通过 nanoGPS 跨平台共定位技术，实现了不同显微技术间样品位置的精准定位，从而在纳米尺度上完成多维度表征数据的采集与叠加分析。

内部量子效率 (IQE) 和外部量子效率 (EQE) 是衡量光敏器件（例如电通信和太阳能电池器件）有效性的指标。EQE是产生的电荷与入射到表面的光子总量之比；EQE越大表示器件越高效。IQE是产生的电荷与撞击表面并被吸收的光子数之比。EQE和IQE测量在光敏器件的检测中是至关重要的。1–3

一般使用紫外激发波长范围的光测量内在氨基酸（如色氨酸，可作为探针）的磷光光谱，而长期以来一直使用低重复率充气灯或更大的激光系统。最新发现可使用半导体激光器进行…

拉曼系统配置中使用的TRIAX和iHR系列光谱仪具有卓越的成像性能，没有重新折射的光线，最大限度地提高了光通量。

量子点在光电子学、生物传感、生物标记、存储器件和激光光源等领域都有着潜在的应用。

HORIBA Jobin Yvon的NanoLog®荧光光谱仪，专门为纳米材料的近红外荧光检测而优化，包括双光栅激发单色仪、带可选光栅转台的成像发射光谱仪和多种探测器。

FluoroCube荧光寿命光谱仪是一种灵敏且重要的工具，由于色氨酸磷光寿命随蛋白质分子的局部环境和构象而变化，因此用于研究蛋白质的特性和蛋白质微环境变化。

单壁碳纳米管(SWNTs)是一种由碳原子卷成的单层碳纳米管，近年来受到了广泛的关注。

黄酮类化合物存在于许多植物及其制成品中，如茶、巧克力和红酒，能够用做医学、生物化学监测和成像的荧光生物传感器。