...劍橋大學舉辦新型時間分辨陰極螢光測量系統Allalin Chronos...

2019年9月，劍橋大學Rachel Oliver教授及其團隊聚集了來自英國科學和工業界的50多名研究人員，為其全新的時間分辨陰極螢光測量系統Allalin Chronos的順利安裝和交付使用舉行了盛大的開幕式！

劍橋大學物理科學學院院長Lindsay Greer教授主持開幕儀式，並對這臺設備獲得的時間分辨陰極螢光結果和應用進行了許多深入而熱烈的討論，內容涵蓋了從化合物半導體材料和器件到鈣鈦礦和地質樣品的各種材料。Rachel Oliver教授隨後介紹了此設備的實用性，強調了此設備的順利安裝必將極大促進英國科學界在相關領域的研究，期待可以得到更多的創新性科研成果！

 

開幕式現場照片 

這款先進的時間分辨陰極螢光測量系統是由瑞士attolight自主研發生產的，Attolight公司CEO Samuel Sonderegger博士應邀參加開幕式，並與到場科學家進行了深入的技術交流和溝通。

作為世界上唯一一款同時具備時間分辨和空間分辨的陰極螢光測量系統，attolight生產的Allalin Chronos具有如下的獨特技術優勢和應用特點：

→  Allalin Chronos系統，可實現變溫、時間分辨、納米尺度解析度的陰極螢光分析。在連續模式下，系統採用高電流密度的肖特基場發射電子槍。在時間分辨模式下，相同的電子槍則為超快雷射器所驅動，產生超短電子脈衝。系統獨有的高效率定量CL收集系統，有效保障時間分辨陰極螢光光譜測試。

→  激發雷射器與探測器之間精確同步，從而使皮秒級的時間分辨陰極螢光分析成為可能。脈衝模式與連續模式之間的切換是自動化的，且僅需要幾分鐘，這使得系統能夠成為完美的多用戶設備，滿足不同用戶的研究需求和使用要求。

→  Allalin Chronos是專為那些需要獲取光譜動力學信息的研究者們而量身打造的，具有納米級空間解析度及皮秒級的時間解析度。系統具有一整套超快探測器，探測波長覆蓋紫外至近紅外波段（200 nm~1700 nm），儘可能優化您的應用。

→  該系統還可搭配超穩液氦恆溫器使用，工作溫度覆蓋10 K至室溫。Allalin Chronos的多功能設計也使它能夠執行其他先進的表徵測試，例如泵浦/探測光譜及動態SEM。

 

附1：基於時間分辨陰極螢光光譜的應用及部分實例

- 局域輻射和非輻射載流子壽命的測定

- 半導體異質結中載流子激發動力學的分析

- 先進的泵浦/探測光譜

 

利用時間分辨CL分析彎曲狀態下氧化鋅微米帶中的激子擴散行為：沿微米帶徑向三個不同激發區域的時間分辨螢光光譜。根據測試結果，可以建立並驗證應力誘導的激子擴散模型。(ACS Nano, 8(4), 3412-3420, 2014)

 

InGaN/GaN量子阱中局域載流子複合。(Applied Physics Letters 109, 232103 (2016))

 

在氮化鎵中圍繞單一位錯缺陷的CL強度與有效壽命。(Applied Physics Letters 109, 042101 (2016))

 

單根InGaN/GaN核/殼微米柱的時間分辨CL衰減及CL成像結果。(Applied Physics Letters 112, 052106 (2018)) 

 

附2：Rachel Oliver教授利用Attolight陰極螢光光譜儀開展的部分研究工作：

[1] T. J. Puchtler, A. Woolf, T. Zhu, D. Gachet, E. L. Hu, R. A. Oliver. Effect of Threading Dislocations on the Quality Factor of InGaN/GaN Microdisk Cavities. ACS Photonics, 2015, 2, 137-143.

[2] T. Zhu, D. Gachet, F. Tang, W. Y. Fu, F. Oehler, M. J. Kappers, P. Dawson, C. J. Humphreys, R. A. Oliver. Local carrier recombination and associated dynamics in m-plane InGaN/GaN quantum wells probed by picosecond cathodoluminescence. Appl. Phys. Lett., 2016, 109, 232103. 

[3] C. J. Humphreys, F. C-P. Massabuau, S. L. Rhode, M. K. Horton, T. J. O』Hanlon, A. Kovacs, M. S. Zielinski, M. J. Kappers, R. E. Dunin-Borkowski, R. A. Oliver. Atomic Resolution Imaging of Dislocations in AlGaN and the Efficiency of UV LEDs. Microsc. Microanal., 2018 ,4, 4-5.

[4] F. C-P. Massabuau, S. L. Rhode, M. K. Horton, T. J. O』 Hanlon, A. Kovács, M. S. Zielinski, M. J. Kappers, R. E. Dunin-Borkowski, C. J. Humphreys, R. A. Oliver. Dislocations in AlGaN: Core Structure, Atom Segregation, and Optical Properties. Nano Lett., 2017, 17, 4846-4852.

[5] F. C-P. Massabuau, P. Chen, S. L. Rhode, M. K. Horton, T. J. O』Hanlon, A. Kov′acs, M. S. Zielinski, M. J. Kappers, R. E. Dunin-Borkowski, C. J. Humphreys, R.A. Oliver. Alloy fluctuations at dislocations in III-Nitrides: identification and impact on optical properties. Proceedings Volume 10532, Gallium Nitride Materials and Devices XIII; 105320R (2018)

附3：部分國內專家學者利用Attolight陰極螢光光譜儀開展的研究工作：

[1] X. Fu, G. Jacopin, M. Shahmohammadi, R. Liu, M. Benameur, J-D. Ganière, J. Feng, W. Guo, Z. Liao, B. Deveaud, D. Yu. Exciton Drift in Semiconductors under Uniform Strain Gradients: Application to Bent ZnO Microwires. ACS Nano, 2014, 8, 3412-3420.

[2] M. Shahmohammadi, G. Jacopin, X. Fu, J-D, Ganière, D. Yu, B. Deveaud. Exciton hopping probed by picosecond time-resolved cathodoluminescence. Appl. Phys. Lett., 2015, 107, 141101.

[3] Y. Song, L. Zhang, Y. Zeng, L. Qin, Y. Zhou, Y. Ning, L. Wang. Microscopic View of Defect Evolution in Thermal Treated AlGaInAs Quantum Well Revealed by Spatially Resolved Cathodoluminescence. Materials 2018, 11(6), 1049.

[4] X. Xie, B. Li, Z. Zhang, S. Wang, D. Shen. Controlled compensation via nonequilibrium electrons in ZnO. Sci. Rep., 2018, 8, 17020.