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Instytut Fotonowy

Scanning Kelvin Probe 켈빈 프로브 (일함수 측정기)

Scanning Kelvin Probe


스캐닝 켈빈 프로브는 샘플의 단일 지점에서 접촉 전위차(CPD)를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 샘플 표면 전체를 스캔할 수도 있습니다.

광원이 장착된 켈빈 프로브를 사용하면 샘플의 전자 표면 상태를 검사할 수 있습니다. 전자의 표면 상태는 전하 전달에 중요한 역할을 하며, 이는 광전지 재료와 광전기화학에 특히 중요합니다.

샘플 표면을 스캐닝하고 전기적 특성을 검사할 수 있으므로 재료의 품질, 균질성 등을 정확하게 평가할 수 있습니다. 샘플의 여러 지점에서 수집된 일련의 CPD 값을 사용하여 작업 함수를 보다 정확하게 평가할 수 있습니다.


측정 Parameters


  • The Work Function of a material,
  • Position of Fermi level with respect to the conduction and valence band edges,
  • The type, n or p, of a semiconductor,
  • Energy gap of a semiconductor,
  • Surface potential (SPV by flat band technique),
  • Surface adsorption and chemisorption effects on the Work Function,
  • Information on the surface states density,
  • Surface charging and discharging effects,
  • Minority carriers diffusion length,
  • Carrier recombination rates (especially for indirect bandgap semiconductors),
  • Information on buried interfaces,
  • Temperature influence on the Work Function,
  • Humidity influence on the Work Function,
  • Electrostatic charge distribution over the surface.

Kelvin Probe 구성


  • 컨트롤러
  • Kelvin Probe 와 Probe Tip,
  • Faraday Cage


세부 구성


  • Protective bay : 실험 후 Probe Tip을 보호
  • Laser pointer : 영역을 직접 표시
  • Light source : 기계가 Faraday Cage로 덮여 있을 때, 샘플 처리를 도와주는 광원
  • Laser barrier : 샘플에서 Probe Tip의 거리를 정확히 탐색
  • Golden Probe Tip
  • Sample holder
  • Motorized XY Table

Probe Tip

켈빈 프로브 기기의 가장 중요한 부분은 프로브 팁입니다. 기준 전극은 직경 2.5mm의 Au 메시로 만들어졌습니다. 샘플 위 0.5mm 거리에서도 높은 신호를 제공합니다. 따라서 검사하는 샘플 표면이 거칠거나 광택이 나는지는 중요하지 않습니다. 팁 진동은 전자석으로 생성됩니다.


프로브 팁은 Instytut Fotonowy Sp. z o.o.에서 완전히 설계 및 제조한 구성 요소입니다.

Sample stands

켈빈 프로브 장비는 두 가지의 샘플 스탠드를 가지고 있습니다.


전도성 기판의 샘플을 위한 바닥 접촉 스탠드


비전도성 기판용 상부 접촉 스탠드

Faraday Cage

전체 장비는 Faraday Cage로 덮여 있어 주변 빛과 전자기장으로부터 장비를 보호합니다.