【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产生局部电场的方法
本专利技术涉及产生局部电场的方法，该局部电场驱动半导体的光斑内空间上变化的电流。
技术介绍
材料界面处的带电粒子的空间和时间动力学对于几种现代技术(包括但不限于光捕获和半导体器件)是至关重要的。例如，载流子的迁移率和扩散的潜在性质提出了与半导体器件技术相关的重要问题。在光催化的情况下，光能在半导体表面转化为化学能，光载流子的时空动力学能够直接影响该表面的化学反应。为了进一步实现这些科学和技术目标，在过去的几年里，一些技术开始以高分辨率同时在空间和时间中研究光载流子动力学。超快的微泵-探针技术解释了测量的、空间分辨的光学响应以理解潜在的载流子动力学，已经观察到半导体纳米结构中的漂移和扩散现象。一种这样的测量方法是扫描超快电子显微镜(SUEM)，其利用超快电子数据包来获得高的时空分辨率。SUEM能够用于测量由探针电子数据包发射的二次电子，以访问光激发载流子动力学。因此，SUEM最近分别在非晶硅和黑磷中观察到异常扩散和各向异性扩散现象。然而，以这种方式实现的测量仍然缺乏确定性和严谨性。背...
【技术保护点】
1.一种产生局部电场的方法，该局部电场驱动在半导体的光斑内的空间变化的电流：/n在光发射电子显微镜(PEEM)的超高真空室中原位解理半导体晶片，从而暴露清洁表面；/n用泵脉冲对所述晶片进行光激发，使得然后利用延时的探测脉冲对多个光激发电子进行光发射；/n布置所述光激发载流子的不均匀分布，从而产生本征场的空间不均匀屏蔽；/n未屏蔽的正表面电荷的梯度产生作用于所述光激发电子并将其拉开的平面内表面电场；/n所述平面内表面电场在高斯脉冲的中心处留下几乎完全屏蔽的区域，并且在远离该中心处留下有限本征场的区域；/n屏蔽的表面电场引起带弯曲量的横向变化，并因此引起所述表面上的横向电势差；...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180420 US 62/660,8181.一种产生局部电场的方法，该局部电场驱动在半导体的光斑内的空间变化的电流：
在光发射电子显微镜(PEEM)的超高真空室中原位解理半导体晶片，从而暴露清洁表面；
用泵脉冲对所述晶片进行光激发，使得然后利用延时的探测脉冲对多个光激发电子进行光发射；
布置所述光激发载流子的不均匀分布，从而产生本征场的空间不均匀屏蔽；
未屏蔽的正表面电荷的梯度产生作用于所述光激发电子并将其拉开的平面内表面电场；
所述平面内表面电场在高斯脉冲的中心处留下几乎完全屏蔽的区域，并且在远离该中心处留下有限本征场的区域；
屏蔽的表面电场引起带弯曲量的横向变化，并因此引起所述表面上的横向电势差；以及
所述横向电势差直接对应于从所述中心向外辐射的平面内电场，该平面内电场负责拉开所述光激发电子。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
削弱沿椭圆的长轴的电场强度，从而确保所述光激发电子仅在预定方向上被拉开。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
所述预定方向沿所述椭圆的短轴。
4.根据权利要求2所述的方法，还包括：
使用延时的泵探针技术对所述光发射电子执行TR-PEEM测量；以及
TR-PEEM的阴极透镜设计允许以预定横向分辨率对所述光发射电子进行非扫描、高分辨率成像。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
使用以预定功率和预定重复率操作的高功率高重复率振荡器系统，以预定中心波长和预定持续时间产生所述延时的探测脉冲。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
将所述延时的探测脉冲分为两个部分，第一部分包括用于光激发所述晶片的泵脉冲，第二部分包括适于从所述晶片光发射电子的三倍频延时的探测脉冲。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
通过BBO晶体发生所述三倍频。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
对所述PEEM内的光发射电子进行成像，从而形成反映所述光激发电子的演变空间分布的一系列延时的图像。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
选择具有预定光子能量的探针，并选择具有预定晶片电子亲和性的晶片，从而仅光发射来自所述晶片的光激发电子。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将泵椭圆斑的短轴的直径设置为预定长度。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将与所述探针相对应的斑配置为适于实现所述晶片的视场的均匀照明的预定宽度。
12.根据权利要求1所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：克沙夫·莫雷什瓦·丹尼，迈克尔·卡·伦·曼，E·莱恩·王，
申请(专利权)人：学校法人冲绳科学技术大学院大学学园，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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