新成果：世界首套超快掃描電子顯微鏡系統(tǒng)問世
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】掃描電子顯微鏡是一種用于高分辨率微區(qū)形貌分析的大型精密儀器。具有景深大、分辨率高、成像直觀、立體感強(qiáng)、放大倍數(shù)范圍寬以及待測樣品可在三維空間內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和傾斜等特點(diǎn)。其被廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、材料學(xué)以及工業(yè)生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域的微觀研究中。
近日，南開大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院超快電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室付學(xué)文教授團(tuán)隊(duì)成功研制并報(bào)道了國際首套超快掃描電子顯微鏡(SUEM)與超快陰極熒光(TRCL)多模態(tài)載流子動力學(xué)探測系統(tǒng)。
據(jù)了解，該系統(tǒng)在飛秒超快電子模式下實(shí)現(xiàn)了空間分辨率優(yōu)于10 nm，SUEM成像和TRCL探測的時(shí)間分辨率分別優(yōu)于500 fs和4.5 ps，各項(xiàng)技術(shù)性能和參數(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
該團(tuán)隊(duì)利用該多模態(tài)載流子動力學(xué)探測系統(tǒng)在飛秒與納米時(shí)空分辨尺度直接追蹤了n型摻雜砷化鎵(n-GaAs)半導(dǎo)體中的光生載流子的復(fù)雜動力學(xué)過程，結(jié)合SUEM成像和TRCL測量成功區(qū)分了其表面載流子和體相載流子的動力學(xué)行為，全面直觀地給出了其光生載流子動力學(xué)的物理圖像。
超快掃描電子顯微鏡與超快陰極熒光多模態(tài)載流子動力學(xué)探測系統(tǒng)的成功研制填補(bǔ)了我國在該技術(shù)領(lǐng)域的空白，為研究和解耦半導(dǎo)體中復(fù)雜的光生載流子動力學(xué)過程提供了一個(gè)強(qiáng)有力的高時(shí)空分辨測量平臺，將為新型半導(dǎo)體材料與高性能光電功能器件的開發(fā)提供重要支撐。
在科學(xué)的道路上，每一次技術(shù)的突破都是對未來的一次更深的探索。南開大學(xué)團(tuán)隊(duì)的成就，無疑為我們打開了一扇通往未知世界的大門。隨著這一超快顯微鏡系統(tǒng)的進(jìn)一步應(yīng)用和研究，更多的科學(xué)謎題將被解開，更多的技術(shù)壁壘將被打破。
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