株式会社 テックサイエンス
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製品NEWS

2016年

デモ測定、受託測定を承ります

2013年1月複合PYS装置を日本大学清水研究室へ納入完了しました

2012年 世界的にも初登場の光電子収量分光と逆光電子分光とケルビンプローブ仕事関数の3機種を複合した複合PYS装置を開発しました

 

イオン化ポテンシャル測定装置 PYS 
    有機膜のイオン化ポテンシャルと仕事関数を測る

イオン化ポテンシャルと仕事関数を測定できるPYS光電子収量分光装置です。有機EL素子の研究分野においてイオン化ポテンシャルエネルギーを測定できる装置は光電子収量分光のPYSとなります。有機薄膜材料は雰囲気に影響されるためにXPSのような光電子分光法だけでは判定に困難を伴いました。また大気測定だけで行うPYSではイオン化ポテンシャルの測定範囲の限界がありました。
本機は真空と大気中でイオン化ポテンシャルと仕事関数を測定できる小型PYS装置です。.とくに有機EL材料で真空と大気中の仕事関数測定値が大きい違いを示すため、実際の研究開発に重要な情報となります。
紫外光または真空紫外光を試料に照射して、光電効果によって励起された電子を高感度電流計にて検出します。この電流値が金属試料の仕事関数と半導体・有機物試料のイオン化ポテンシャルを表します。大気中およびチッソ雰囲気中または真空中でも測定ができます。バンド構造の解明にかかせない測定となります。
真空仕様ではほとんどの有機ELをカバーできる4eV-9eVの範囲のイオン化ポテンシャルを測定できます。用途により選択いただける
6機種を用意しています。
デモ測定を承ります。 当社にて測定をご覧頂くことができます。試料を送っていただいて測定結果をご賢察頂くことも可能です。ケルビンプローブ装置と比較していただくことができます。
最新の有機膜測定データ集をご希望の方にお送りします。2011March
UHVケルビンプローブとIPESとイオン化ポテンシャル測定装置の複合機を開発しました。同じ環境下でサンプルを比較測定できます。HOMO-LUMO測定装置として詳細なエネルギーバンドを測定できます。
測定事例をご参照ください。

主な用途
 太陽電池セル・燃料電池材料・光触媒材料評価 ・新材料開発
・ 有機EL薄膜・OELD膜の薄膜評価
・ ITO薄膜表面の汚染・欠陥
・ FDPの検査・品質管理
・ Siウエハーの検査・品質管理
・ 表面の吸着状態,腐食の測定

PYSとケルビンプローブ複合機

イオン化ポテンシャル測定装置PYSと
ケルビンプローブ複合機


特  徴

◆大気中・チッソ雰囲気・真空にて仕事関数とイオン化ポテンシャルを測定できる

◆測定範囲は4eV-9eVと広く有機薄膜をカバーできる

◆ケルビンプローブでは相対値を測定するのにたいしてPYSは絶対値を測定できる

◆他の測定では困難だった有機EL層の界面の評価に応用できる

◆UPS法に比べて測定が容易にできる

◆複合機では共通の環境条件で同じサンプルを測定できる

◆バンド構造のHOMO準位、フェルミ準位を特定できる

 

型式と主な仕様
型式 波長 測定範囲 分光器雰囲気 測定試料雰囲気
PYS-100
200nm-400nm 3eV-6eV 大気
紫外分光器
大気  自動

PYS-100
-SC1-SCP
200nm-400nm 3eV-6eV

大気光電子収量分光装置

大気  自動
スクロールポンプ排気系

PYS-200-
SC1-SCP

138nm-300nm 4eV-9eV 窒素パージ
紫外分光器
窒素・真空 自動
+スクロールポンプ排気系
PYS-200-
SC4-TMP
138nm-300nm 4eV-9eV 窒素パージ
紫外分光器
窒素・真空 自動
試料駆動機構+ターボ分子ポンプ

PYS-300ー
SC1-TMP

130nm-300nm 4eV-9eV 真空
紫外分光器

真空  自動 
+ターボ分子ポンプ+光ファイバ

PYS-300-
SC4-TMP
130nm-300nm 4eV-9eV 真空
紫外分光器

真空  自動 
試料駆動機構+ターボ分子ポンプ゙

 
仕事関数測定方法の分類

金属・半導体・有機物のエネルギーバンドは仕事関数やイオン化ポテンシャルの測定にて解析されます。
下記はケルビンプローブ、表面起電力ケルビンプローブ、光電子収量分光装置、逆光電子分光装置で
測定できる範囲を示します。いづれも当社がご提供できます。

測定方法 紫外光電子分光 X線光電子分光 光電子収量分光 AES電子分光 ケルビンプローブ
略称 UPS XPS PYS AES KP
プローブ 光 HeT
(21.22eV)
光 Al
(1486.6eV)
光 D2
(3-7eV)
電子
(3kV)
金属プローブ
測定方法 光電子
CMA/CHA
光電子
CMA/CHA
試料電流 光電子
CMA/CHA
接触電位差
測定値 絶対値 相対値 絶対値 相対値 相対値
有機・無機 イオン化ポテンシャル イオン化ポテンシャル イオン化ポテンシャル イオン化ポテンシャル 仕事関数
プローブサイズ >φ1mm >φ1mm >φ2-4mm >φ1mm >φ0.1-10mm
測定環境 真空 真空 大気/真空 真空 大気/真空

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金属・半導体・有機物の真空準位と測定装置

PYS_band

対応装置

ケルビンプローブ ケルピンプローブ
PYS光電子収量分光装置
ケルビンプローブ
PYS光電子収量分光装置
UPS紫外線光電子分光装置
逆光電子分光装置


ケルビンプローブとイオン化ポテンシャル装置の比較
装 置 KP ケルビンプローブ PYS イオン化ポテンシャル装置
測定方法 試料表面上で金属チップを振動させる事により、試料とチップ間の静電容量から接触電位差(仕事関数差)を測定する D2ランプの光を分光して試料に照射し、光電効果によって放出された光電子を検出器にて測定する
測定エネルギー 制限なし 3〜9eV(分光器による)
分解能 1meV (Tipサイズによる) 20meV
仕事関数校正 Al/Au試料にて校正 校正なし
測定領域 標準チップ径: 2mm 光照射形状:2-4mm角
測定値 仕事関数の相対値とイオン化ポテンシャル 仕事関数絶対値と
イオン化ポテンシャル
試料測定範囲 走査測定可能 1点測定
測定時間 1点: 10秒以内 約5分

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