一种针对光电材料的瞬态光电流测量系统及测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种针对光电材料的瞬态光电流测量系统及测量方法，包括：双脉冲飞秒激光探测系统以及瞬态光电流高分辨采集系统；双脉冲飞秒激光探测系统用于输出两束时序可调飞秒脉冲光，分别作为泵浦光和探测光，将泵浦光照射在光电材料上，将探测光照射在超快光开关材料上，并调控两束光到达样品的光程差；瞬态光电流高分辨采集系统用于对光电材料的瞬态光电流进行皮秒级时间分辨的提取。本发明专利技术能够实现皮秒级别的时间分辨率，简化的电极结构设计不仅降低了制造成本和复杂性，还提高了系统的稳定性和可靠性，使得该技术能够适应更多种类的材料和应用场景，器件结构兼容传统方法进行器件带宽的测试，为构建器件性能与工作机制间的联系提供了便捷的研究方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电检测，尤其涉及一种针对光电材料的瞬态光电流测量系统及测量方法。

技术介绍

1、瞬态光电流测试系统是一种在光电领域内被广泛采用的分析工具，它通过测量材料在光激发后产生的瞬态电流变化，为科研人员提供了深入探究光电转换效率、载流子动力学、电子结构和电荷分离效率等关键光电特性的手段。这项技术不仅在太阳能电池、光电探测器和半导体材料特性分析中发挥着重要作用，而且在材料筛选和优化、推动新型光电材料的快速评估以及促进光电科学与技术发展方面也显示出了显著的潜力。它对于提升光电器件的性能、优化设计以及开发高效的能源转换和光催化应用具有不可忽视的影响。

2、目前，瞬态光电流测试技术主要有两个发展路径：第一种是传统的基于示波器的光电流检测技术，这类技术的性能受限于示波器的带宽和采样率。尽管市面上的高性能示波器带宽可达数十ghz，提供百皮秒量级的时间分辨率，但它们通常价格昂贵，且在百ghz级的光电探测器研究中由于时间分辨率不足而存在局限性。第二种技术是基于超快光开关的光泵浦电探测技术，该技术超快光开关作为核心组件，通过泵浦光激发样品产生光电流，并利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种针对光电材料的瞬态光电流测量系统，其特征在于，包括：双脉冲飞秒激光探测系统以及瞬态光电流高分辨采集系统；双脉冲飞秒激光探测系统用于输出两束时序可调飞秒脉冲光，分别作为泵浦光和探测光，将泵浦光照射在光电材料上，将探测光照射在超快光开关材料上，并调控两束光到达样品的光程差；瞬态光电流高分辨采集系统用于对光电材料的瞬态光电流进行皮秒级时间分辨的提取。

2.如权利要求1所述的针对光电材料的瞬态光电流测量系统，其特征在于，双脉冲飞秒激光探测系统包括：飞秒激光器(1)、分束模块(2)、延迟模块(3)、斩波器(4)以及合束模块(5)；飞秒激光器(1)产生激光脉冲，经分束模块(2)分...

【技术特征摘要】

1.一种针对光电材料的瞬态光电流测量系统，其特征在于，包括：双脉冲飞秒激光探测系统以及瞬态光电流高分辨采集系统；双脉冲飞秒激光探测系统用于输出两束时序可调飞秒脉冲光，分别作为泵浦光和探测光，将泵浦光照射在光电材料上，将探测光照射在超快光开关材料上，并调控两束光到达样品的光程差；瞬态光电流高分辨采集系统用于对光电材料的瞬态光电流进行皮秒级时间分辨的提取。

2.如权利要求1所述的针对光电材料的瞬态光电流测量系统，其特征在于，双脉冲飞秒激光探测系统包括：飞秒激光器(1)、分束模块(2)、延迟模块(3)、斩波器(4)以及合束模块(5)；飞秒激光器(1)产生激光脉冲，经分束模块(2)分为两束脉冲光，分别为泵浦光和探测光；泵浦光经过延迟模块(3)，以控制泵浦光和探测光之间的光程差；随后泵浦光经过斩波器(4)，所述斩波器用于对泵浦光进行频率调制以便后续信号采集系统进行特定频率信号的提取；合束模块(5)用于将泵浦光和探测光合束后，分别准直地照射在光电材料和超快光开关材料上。

3.如权利要求2所述的针对光电材料的瞬态光电流测量系统，其特征在于，延迟模块(3)包括一个精密电控位移台、一套光学回射装置以及若干反射镜组，通过调控两束脉冲光之间的时间间隔，实现对光电材料产生光电流的瞬态特征测量。

4.如权利要求1所述的针对光电材料的瞬态光电流测量系统，其特征在于，瞬态光电流高分辨采集系统包括：待测器件及样品台(6)、电学测量模块(7)、锁相放大器(8)；待测器件及样品台(6)利用引线接线机将待测器件电极与电学测量底座电性连接；电学测量模块(7)对样品施加或测试电压或电流；锁相放大器(8)，将斩波器模块的触发信号输入给锁相放大器作为参考信号，同时将电流输出端与锁相放大器的输入口连接，以采集与斩波器调制信号同频的电流信号。

5.如权利要求4所述的针对光电材料的瞬态光电流测量系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：万东阳，倪振华，吕俊鹏，张育玮，周涛，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：