2025-01-10 17:04:37器件 - 微纳光学器件检测
微纳光学器件检测是对微纳米尺度光学器件的性能、结构和质量进行检测的技术。它涉及利用高精度仪器,如光谱仪、显微镜等,对器件的光学特性、表面形貌、尺寸精度等进行测量与分析。这些检测对于确保微纳光学器件在光通信、光传感、生物医学等领域的应用性能至关重要。通过检测,可以及时发现并纠正制造过程中的缺陷,提升器件的可靠性和稳定性。

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2023-02-01 14:56:12蔡司激光共聚焦显微镜-微纳器件的表征分析
对微纳器件进行表征时,常关注的便是器件的表面形貌和三维尺寸信息,比如粗糙度、深度、体积等,这些都是评价微纳加工工艺的重要指标。然而,在进行表面三维的分析工作中,我们可能常遇到这样的苦恼:  光学明场无法直接定位到亚微米级缺陷结构!  样品结构太复杂,微弱信号无法捕获,难以准确测量尺度信息!  三维接触式测量经常会损伤柔软样品,导致测试结果不准确!  今天,友硕小编将从下面几个角度来看看蔡司激光共聚焦显微镜如何帮助你更好地解决这些问题。  失效分析:多尺度多维度原位分析!  器件表面往往存在一些特殊的结构或缺陷,比如亚微米尺度的划痕,这些特征难以在光学明场下被直接观察到。C-DIC(圆微分干涉)观察模式可以让样品表面亚微米尺度的微小起伏都可以呈现出浮雕效果,帮助我们快速定位并开展下一步的分析工作。  ▲ 不同观察方式下晶圆表面缺陷  在定位到感兴趣区域后,可以直接切换到共聚焦模式,进行表面三维形貌扫描,并进行尺寸测量及分析,无需转移样品即可完成样品多尺度多维度的表征。  ▲共聚焦三维图像及深度测量  对于某些样品,暗场和荧光模式也是一种很好定位方法,表面起伏的结构在暗场下尤其明显,如蓝宝石这类能发荧光的晶圆,利用荧光成像也能帮助我们快速地定位到失效结构。甚至,共聚焦还可以和电镜或者双束电镜(FIB)(点击查看)实现原位关联,在共聚焦显微镜下进行定位后转移样品到电镜下进行更高分辨的表征分析。  深硅刻蚀:结构深,信号弱,蔡司激光共聚焦显微镜有办法!  深硅刻蚀的样品通常为窄而深的沟壑结构。接触式测量(如台阶仪)无法接触到沟壑底部测得信息,而由于结构特殊造成了反射光信号损失,常规白光干涉或者显微明场无法捕获底面的微弱信号。因此,不得不对样品进行裂片分析,这不仅破坏了样品,而且还使分析流程复杂化。  西湖大学张先锋老师用蔡司激光共聚焦显微镜对深163.905 μm,宽3.734μm的刻蚀坑进行成像,高灵敏探测器、大功率激光及Z Brightness Correction技术可以帮助成功检测到底部的微弱信号,完成大深宽比(近50:1)样品的三维形貌表征与测量,轻松实现无损检测分析。
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2023-06-14 13:32:00基于升级的分区EDGE器件的行为,升级自发微流体乳化液滴芯片的设计见解
微流体控制系统OB1 MK3The pressures, and thereby the flows, were controlled through a microfluidic control system (Elveflow OB1, MK3, Elveflow®, France), and droplet formation was monitored by using an inverted microscope (Axiovert 200 MAT, Carl Zeiss B.V., The Netherlands), which was connected to a high-speed camera (FASTCAM SA-Z, Photron Limited, Japan).Sten ten Klooster, Claire Berton-Carabin, Karin Schroën, Design insights for upscaling spontaneous microfluidic emulsification devices based on behavior of the Upscaled Partitioned EDGE device, Food Research International, 2023, 164: 112365. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.112365.微流体乳化技术有可能以一种微妙的方式产生具有控制液滴大小的能力。为了支持这一点,我们提供了基于分区EDGE (UPE)器件性能的升级指南,使用菜籽油作为待分散相,乳清蛋白作为乳化剂。UPE5x1器件(11000个5 × 1µm的液滴形成单位(DFUs))以0.3 mL/h的速度产生3.5µm的液滴(CV 3.2%);UPE10x2 (8000 DFUs为10 × 2µm)在0.5 mL/h下产生7µm液滴(CV 3.2%),在更高的压力下,在4 mL/h下产生32µm液滴(CV 3 - 4%)。与文献中报道的其他设备(例如,Microchannel, Tsukuba和Millipede, Harvard)相比,这些液滴的生产率相对较高。基于这些结果和文献中的其他结果,我们得出结论:(1)选择连续相通道尺寸时,需要允许液滴逐渐填充该通道,而不会显著降低液滴形成单元上的压力;(2)分散相供给通道设计应创造较宽的稳定液滴形成的压力范围;(3)通过对所用原料的选择,可以获得较高的生产率;低粘度分散相和增加界面张力而不会负面影响器件润湿性的乳化剂是优选的(例如,乳清蛋白优于Tween 20)。
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2025-09-30 16:45:22微库仑仪怎么检测
微库仑仪是一种用于检测微量电荷和微小电流的精密仪器,广泛应用于电化学研究、电池性能测试以及科学实验中。正确掌握微库仑仪的检测方法,对于确保实验数据的准确性和仪器的稳定性具有重要意义。本文将系统介绍微库仑仪的检测原理、操作步骤以及注意事项,帮助实验人员和技术工程师实现高效且的测量。 一、微库仑仪的工作原理 微库仑仪主要通过测量电化学反应中产生或消耗的微小电荷量,来反映反应过程的电流变化。其核心原理基于库仑定律,即通过积分电流随时间的累积量,获得总电荷。仪器内部通常配备高灵敏度放大器、积分器以及显示系统,能够将微安甚至纳安级别的电流信号转换为可读数值。理解其工作原理,有助于用户在实际检测中避免误差,提高数据可靠性。 二、微库仑仪的检测步骤 仪器准备 在使用微库仑仪前,应确保仪器已接通电源并完成自检程序。检查电极连接线是否完好,避免接触不良造成数据波动。对仪器进行零点校准,以保证初始读数为零。 样品处理 样品的处理方式直接影响检测结果。对于液态电化学样品,应保持溶液均匀,避免气泡或杂质干扰。固态样品则需确保表面平整和导电性良好,以获得稳定的电流信号。 参数设置 根据实验要求,设定微库仑仪的积分时间、灵敏度和扫描模式。积分时间过短可能导致信号丢失,而过长则可能增加背景噪声。灵敏度选择应根据样品电荷量的大小进行调整,确保读数清晰可辨。 检测过程 将样品与电极系统连接,启动检测程序。观察仪器显示的电流曲线或电荷累积曲线,记录关键数据。整个过程应保持环境稳定,避免温度、湿度或电磁干扰对测量结果的影响。 数据处理与分析 检测结束后,对获得的电荷曲线进行积分或进一步分析,以计算反应效率、电池容量或其他指标。通过重复实验并对比结果,可提高数据的可靠性和可重复性。 三、检测注意事项 微库仑仪在高精度检测中对环境和操作要求严格。应避免强电磁干扰及机械振动,确保仪器稳定性。定期对电极和仪器进行清洁和维护,防止污染影响测量精度。在实验记录中,应详细标注样品状态、仪器参数和实验环境,以便后续分析和对比。 四、总结 微库仑仪的检测不仅依赖仪器本身的精度,更需要操作人员掌握正确的使用方法和实验技巧。通过科学设置参数、规范操作流程以及严谨的数据处理,可以大限度地发挥微库仑仪的性能,获得可靠且精确的电荷测量结果。在电化学实验和高精密研究中,掌握微库仑仪的检测方法,是实现实验成功和数据准确的关键保障。
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2022-12-05 13:11:13TOF-SIMS在光电器件研究中的应用系列之三
一、引言光伏发电新能源技术对于实现碳中和目标具有重要意义。近年来,基于有机-无机杂化钙钛矿的光电太阳能电池器件取得了飞速的发展,目前报道的最 高光电转化效率已接近26%。卤化物钙钛矿材料具有无限的组分调整空间,因此表现出优异的可调控的光电性质。然而,由于多组分的引入,钙钛矿材料生长过程中会出现多相竞争问题,导致薄膜初始组分分布不均一,这严重降低了器件效率和寿命。图1. 钙钛矿晶体结构二、TOF-SIMS应用成果由于目前用于高性能太阳能电池的混合卤化物过氧化物中的阳离子和阴离子的混合物经常发生元素和相分离,这限制了器件的寿命。对此,北京理工大学材料学院陈棋教授等人研究了二元(阳离子)系统钙钛矿薄膜(FA1-xCsxPbI3,FA:甲酰胺),揭示了钙钛矿薄膜材料初始均一性对薄膜及器件稳定性的影响。研究发现,薄膜在纳米尺度的不均一位点会在外界刺激下快速发展,导致更为严重的组分分布差异化(如图2所示),最 终形成热力学稳定的物相分离,并贯穿整个钙钛矿薄膜,造成材料退化和器件失活。该研究成果以题为“Initializing Film Homogeneity to Retard Phase Segregation for Stable Perovskite Solar Cells”发表在Science期刊。[1]图2. 二元 FAC 钙钛矿的降解机制。(A-H)钙钛矿薄膜的组分初始分布和在外界刺激下的演变行为。(I-N)热力学驱动下,钙钛矿薄膜的物相分离现象的TOF-SIMS表征TOF-SIMS作为重要的表面分析方法,具有高检测灵敏度(ppm-ppb)、高质量分辨率(M/DM>16000)和高空间分辨率(16000)和高空间分辨率(
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2022-12-05 13:08:46TOF-SIMS在光电器件研究中的应用系列之二
PART 01 引言  有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)是基于多层有机薄膜结构的电致发光的器件,用作平面显示器时具有轻薄、柔性、响应快、高对比度和低能耗等优点,有望成为新一代主流显示技术。然而,高效率和长寿命依然是阻碍OLED发展的重要因素,因为有机材料易降解和器件界面结构不稳定从而导致OLED器件失效。在此背景下,迫切需要了解器件的退化机制,从而在合理设计和改进材料组合以及器件结构的基础上,找到提高器件寿命的有效策略。图1. 基于OLED柔性显示器件 PART 02 TOF-SIMS表面分析方法  研究有机/无机混合OLED器件的界面效应是提高其性能和运行稳定性的关键步骤。在众多分析方法中,飞行时间二次离子质谱仪(Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometer,TOF-SIMS)是表征有机层及其内部缺陷的有效分析工具。TOF-SIMS是由一次脉冲离子束轰击样品表面所产生的二次离子,经飞行时间质量分析器分析二次离子到达探测器的时间,从而得知样品表面成份的分析技术,具有以下检测优势:(1)兼具高检测灵敏度(ppmm-ppb)、高质量分辨率(M/DM>16000)和高空间分辨率(
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