产品关键词：表面光电压SPV测试、表面光电谱SPS测试、相位谱、表面光电流SPC测试、瞬态表面光电压测试、稳态表面光电压谱仪、表面空间电荷测试、界面及缺陷态测试、表面电势测试

Product keywords: Surface photovoltage SPV test, surface photospectrum SPS test, phase spectrum, surface photocurrent SPC test, transient surface photovoltage test, steady surface photovoltage spectrometer, surface space charge test, interface and defect state test, surface potential test

▌ 产品简介

SteaPVC是 Orienlal Spectra(下称0S)针对光催化、半导体、MOF（Metal-Organic Framework）等光电领域推出的稳态表面光电流/光电压测量仪。SteaPVC 是TranPVC（瞬态光电流/光电压/光电荷测量仪）的姐妹产品，共同为行业提供了完善的稳、瞬态光电流、光电压、光电荷测量的产品方案。SteaPVC基于相敏检测技术开发而成，可以在不同的激励光波长下对超微弱稳态光电流、光电压信号进行检测；集成了多种测量模式，可以便捷得到波长依赖的光电流谱、光电压谱、相位谱；配备了可视化全自动进样系统，可以便捷地对样品的位置进行可视化的调控，具有高度的自动化、集成化特征，充分体现了东谱科技“一键开机、一次装载、全局测量、实时交互”的产品理念。

表面光电压(Surface photovoltage, SPV)是半导体广泛存在的物理现象。表面光电压谱(surface photovoltage spectroscopy，SPS)是以无接触、无损的方式对半导体器件样品进行检测，从而研究半导体的带隙、表面电势、氧化层、少子寿命、扩散长度、界面及缺陷态、量子阱结构的能带Offset等。SteaPVC还具有光电流谱的选配模块，针对具有光电流效应的样品构建专门检测电流回路，形成光电流，从而得到光电流谱。SteaPVC采用Melal-insulalor-semiconductor(MIS)的方法对样品进行测试,是一种无损的测试方法，样品制备简单。 近些年，SPS的方法在硅基半导体、III-V族化合物半导体、钙钛矿、有机半导体、光催化、水解氢等行业得到了长足发展。

SteaPVC是行业内新款商业化、自动化的表面光电压/光电流测量仪，为用户带来了革命性的体验。它实现了高度自动化，几乎所有操作都能自动完成，省去了人工繁琐的步骤，让使用者无需专业背景也能轻松上手。其次，它的数据精准度高，能够为用户提供准确、可靠的分析结果，极大提高了工作效率。而且，这款仪器还非常便捷易用，用户经过半天的培训，都能迅速设置并开始工作。它的界面设计直观明了，即使是初学者也能快速掌握操作方法。这款仪器设备不仅解放了用户的专业束缚，还将以其高效、精准的特点赢得广大用户的喜爱，助力用户轻松应对各种复杂的SPS测试任务。

SPS是一种界面检测技术。一般来说，表面被定义为具有不同物理性质的介质的边界。例如，半导体和真空或气体之间的表面被称为“自由表面”，或者只称呼“表面”。半导体和另一种固体之间的表面通常被称为“界面”。然而，我们有时用“表面”一词来表示任何边界，即广义的表面就是界面。SPS可以用来研究半导体表面、界面及本体相关的性质。

表面局域态（Surface-localized state ）是产生表面光电压的主要成因，形成表面局域态的物理来源有很多，如：1）由于周期性破坏而在能隙中产生的局部电子态；2）表面形成偶极层；3）晶格对称性破坏；4）表面重组以最小化表面能；5）表面形成悬挂键；6）表面吸附了杂质层等。这些表面局域态触发了材料内部与表面之间的电荷转移，以建立两者之间的热平衡，形成了非电中性的空间电荷区。这是产生表面光电压的主要成因。SPS检测时，涉及到利用精心调制的探测光与样品发生相互作用，然后检测表面光电压在光照和非光照的变化，得到表面光电压的信号：V_spv = V_s(light)−V_s(dark)，该信号通常极其微弱，一般的检测装置很难测试。

SteaPVC采用出色的光信号调制技术，显著提高了对微弱电学信号的捕获和识别能力，从而可以有效地从背景噪声中提取出有用的信号，进而增强信号的信噪比，确保检测结果的准确性和重复性。在硬件设计上，SteaPVC充分考虑了电磁兼容（EMC）的问题，采用了多种措施来抑制可能的电磁干扰。这样的设计使得设备不仅能够抵抗外部电磁干扰，同时也减少了设备自身产生的电磁辐射，保证了仪器的高灵敏度和稳定性。基于SteaPVS测量得到的数据进行分析，结合样品的实际物理模型过程，用户可以研究一系列的物理特性，既包括半导体表面的特性，也可以得到半导体材料本体的性质参数，一些常见的相关物理参数如下：

1. 表面和界面相关的性质：

① 能带图

② DOS of surface states

③ Trap states/defects（gap states）

④ 表面氧化厚度

⑤ Band-offsets

⑥ 表面空间电荷区（SCR）

⑦ 表面偶极：surface dipole

⑧ Tail states

2. 同时，也可以得到很多本体性质相关的定量信息：

① 带隙；

② 导电类型；

③ 扩散长度；

④ 少数载流子寿命；

▌ 测量模式

□ 单点测量；

□ 扫描测量；

• 波长扫描；
  
  

• 频率扫描；
  
  

• 光源强度扫描；
  
  

• 电场强度扫描（EFISPS）；
  
  

• 温度扫描：变温测试。
  

▌ 产品特点

□ Turn-key系统，具有充分的“Plug & Play”特征；

□ 测试条件设置功能丰富；

□ 具有自动化、高度集成化的特点；

□ 测试过程由软件控制，使用便捷，对操作人员的专业技能要求低；

□ 样品台带位移功能，方便对同一基片上的不同子器件进行测试，多子器件测试切换由软件进行，测试效率高；

□ 集成样品仓，方便更换样品和电学互联，样品仓可视化监测系统，实时观察测试光照射器件情况，便于调整样品的光斑照射位置。

▌ 功能参数

□ 表面光电压SPV；

□ 光电流谱(SPC，选配)；

□ 电场诱导表面光电压谱（EFISPS，选配）；

□ 泵浦-探测表面光电压谱（PPSPS，选配）；

□ 相位谱等。

▌ 应用场景

□ 适用硅基半导体、化合物半导体、第三代宽带隙半导体、Wafer测试、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、有机发光二极管、二维半导体、染料敏化太阳能电池、铜铟镓硒太阳能电池；

□ 适用MOF（金属有机框架）、COF（共轭有机框架）、镉锌碲化物（CZT）、光解水、Mxenes、光催化器件、其它光电转换器件。

▌ 技术参数