開爾文探針系統(tǒng)Kelvin Probe可用于光電化學(xué)中,精確測量不同半導(dǎo)體和導(dǎo)電材料的功函數(shù)，精度高。表面態(tài)在樣品的電荷轉(zhuǎn)移和功函數(shù)變化中起著重要作用。
開爾文探針系統(tǒng)可用于各種類型的表面研究，包括：腐蝕、吸附/解吸、表面充電、催化活性等。非接觸測量涉及振蕩電容器，其中一個(gè)電極是試樣，另一個(gè)是由金柵制成的振蕩參比電極。因此，測量值參考黃金的功函數(shù)（5.1 eV）。測量分辨率可以達(dá)到0.1MeV，積分時(shí)間足夠長。
開爾文探針系統(tǒng)探頭配有激光指針和數(shù)字顯微鏡。電動(dòng)垂直定位系統(tǒng)允許在與試樣表面相同的距離（精度為10μm）上重現(xiàn)參比電極?？梢赃x擇安裝X-Y定位。該開爾文探針系統(tǒng)還配備了寬帶光導(dǎo)，可與數(shù)字控制單色儀和高壓氙弧燈耦合。波長范圍為300至1000nm，可用于連續(xù)或脈沖樣品照明。這種配置允許測量表面的工作功能和電荷、表面光電壓譜和其他光電物理技術(shù)，光電壓分辨率優(yōu)于5 mV（應(yīng)用長集成時(shí)間時(shí)為0.1 mV）。整個(gè)開爾文探針系統(tǒng)安裝在接地法拉第籠中，以降低電氣噪聲和雜散光的影響。這種表面光電壓譜儀是研究光催化劑、有機(jī)和無機(jī)半導(dǎo)體、太陽能電池和其他光活性材料和器件的重要工具。借助這種開爾文探針/表面光電壓譜儀，還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測半導(dǎo)體的光腐蝕、光吸收和光催化反應(yīng)。
該設(shè)備由一個(gè)安裝在堅(jiān)固支架上的振蕩金探針、Z軸電動(dòng)工作臺(tái)、電子控制單元和法拉第籠組成。
開爾文探針系統(tǒng)設(shè)計(jì)
將樣品放置在XY移動(dòng)范圍內(nèi)或手動(dòng)移動(dòng)范圍為1.5厘米的平臺(tái)上。探針連接到一個(gè)Z型臺(tái)上，該Z型臺(tái)可以將其放置在離樣品所需的距離處。紅色激光指針顯示在測量過程中探頭將在哪里振蕩。一旦開爾文探針系統(tǒng)被法拉第籠覆蓋，USB顯微鏡和白色LED就會(huì)很有用。光通過液體波導(dǎo)或光纖傳輸?shù)綐悠?，因此消除了光源可能產(chǎn)生的電磁干擾。在閑置運(yùn)行或儲(chǔ)存期間，易碎金探針被放置在受保護(hù)的空間內(nèi)，以防止意外損壞。該系統(tǒng)還配備了自動(dòng)樣本高度傳感器。
開爾文探針系統(tǒng)規(guī)格參數(shù)
電壓范圍：-5V~5V
電壓測量分辨率：0.15mV
測量技術(shù)：2通道鎖相放大器
樣品夾具：XY位移臺(tái),手動(dòng)或電動(dòng)
XY位移臺(tái)行程：15mm x 15mm
探針尖類型：Au mesh, dia. 2.5 mm
Z軸定位臺(tái)：電控Z軸位移臺(tái)
Z軸位移分辨率：10um
波導(dǎo)光譜范圍：200nm -2000nm
尺寸：40x40x45cm
重量：10kg