导电原子力显微镜的探针以及采用此探针的测量方法

一种导电原子力显微镜的探针,包括悬臂探针基底、针尖和设置在针尖表面的导电薄膜,所述导电薄膜的材料是石墨烯。本发明进一步提供了采用上述探针测量半导体局域导电性质的方法以及测量太赫兹波段无孔针尖近场光学探测的方法。本发明利用了石墨烯是由碳原子组成的可薄至单原子层的,零带隙、半金属的二维层状薄膜材料的特点,其导电性好,电子迁移率高,并且费米面可随充放电自我调节,具有较低的载流子注入势。此外,石墨烯的电子等离激元震荡频率正好位于太赫兹波段,材质柔软,热力学稳定性强。这些都是利用其替代传统金属材料作为原子力显微镜探针表面镀膜,从而突破上述两点局限的物理基础

Nanoscale active hybrid plasmonic laser with a metal-clad metal-insulator-semiconductor square resonator

We investigate a nanoscale active hybrid plasmonic laser with a metal-clad metal-insulator-semiconductor (MIS) square resonator. By forming a metal layer surrounding the MIS structure, the cavity mode can be well bound to the ultrasmall volume in the spacer region atop a semiconductor nanosquare, and the cavity Q factor can be statically tuned by changing the spacer height and has little influence on the wafer bonding substrate. Numerical simulations for an optimized structure show that the cavity feedback has been significantly improved due to the near-zero radiative loss and low metal loss. Abundant direct-gap InGaN gain material and low threshold gain make this structure a promising platform for nanolaser operating at room temperature. A four-level two-electron finite-difference time-domain simulation shows that this cavity can achieve room-temperature lasing at visible wavelengths with an estimated optical pump threshold of 190 mu W, and the active material gain of InGaN should reach 0.855 mu m(-1). (C) 2014 Optical Society of Americ

材料界面的原位加工测试装置

本发明提供材料界面的原位加工测试装置，属于半导体测试技术领域。测试装置包括一第一真空腔室、一第二真空腔室、一真空管、一光路耦合装置和一传递装置；第一真空腔室与第二真空腔室通过真空管相连；真空管包括一真空阀门，用于控制第一真空腔室与第二真空腔室的连通和隔绝；光路耦合装置和第二真空腔室连接；传递装置用于在第一真空腔室和第二真空腔室连通时传递样品和探针。本发明解决了纳米材料在加工和测试之间的传递过程中的表面的污染和氧化，实现室温和低温下的局域电学、光学和光电表征，以及原子级分辨率的表面形貌和表面结构表

多层材料的减薄装置及减薄待测样品的方法

本发明提供多层材料的减薄装置及减薄待测样品的方法，属于半导体测试领域。装置包括反应腔室、原子力显微镜、电子显微镜和样品台，样品台、原子力显微镜、电子显微镜均位于反应腔内；所述减薄待测样品的方法步骤为：将一样品置于反应腔室内；测量待测样品的第一裸露表面的第一接触电势差V1；移开原子力显微镜的导电探针；刻蚀第一裸露表面一深度X，露出第二表面；测量待测样品的第二裸露表面的第一接触电势差V2；比较V1与V2大小，判断是否继续刻蚀。本发明解决了现有技术无法进行精确解剖的问题，本发明做到精确解剖异质结器件，对半导体器件的制备和性质研究有重要意义

材料表面局部光谱测量装置及测量方法

本发明提供材料表面局部光谱测量装置及测量方法，属于半导体测试技术领域。装置包括反应腔、光源和光谱仪，光源和光谱仪均与反应腔相连，反应腔又包括第一真空腔、第二真空腔、真空阀门、真空传递装置、聚焦离子束刻蚀装置和光路耦合装置；其方法步骤为：将待测样品置于样品台上；关闭真空阀；将探针插入至第一针尖台；去除探针的污染物和氧化物；对探针刻蚀，形成天线结构；打开真空阀；将探针从第一针尖台传递并插入至第二针尖台；关闭真空阀；测量待测样品的表面光谱。本发明解决了针尖在刻蚀加工和使用之间的传递过程中的表面的污染和氧化，扩展了用于针尖镀膜的金属材料的选择范围