拉曼光譜在半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用非常寬泛,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一、應(yīng)力檢測(cè)半導(dǎo)體制造過程中,如退火、切割、光刻等工序會(huì)在材料中引入應(yīng)力。這些應(yīng)力可分為張應(yīng)力和壓應(yīng)力,分別對(duì)應(yīng)拉伸和壓縮作用。適當(dāng)?shù)膽?yīng)力有助于提升器件性能,但過度或不均勻的應(yīng)力可能導(dǎo)致材料缺陷、晶圓翹曲,甚至影響器件的可靠性和壽命。拉曼光譜作為一種非破壞性、高靈敏度的分析技術(shù),能夠檢測(cè)材料中的應(yīng)力狀態(tài)。其原理基于光與材料內(nèi)化學(xué)鍵的相互作用,通過分析散射光譜的變化,獲取材料的應(yīng)力信息。在單晶硅和多晶硅中,拉曼光譜的特征峰位于約520cm?1處,對(duì)應(yīng)于硅的晶格振動(dòng)模式。當(dāng)材料內(nèi)部存在應(yīng)力時(shí),晶格常數(shù)發(fā)生變化,導(dǎo)致拉曼譜峰發(fā)生位移。張應(yīng)力(拉應(yīng)力)使晶格常數(shù)增大,拉曼譜峰向低波數(shù)方向移動(dòng);壓應(yīng)力使晶格常數(shù)減小,拉曼譜峰向高波數(shù)方向移動(dòng)。通過測(cè)量拉曼譜峰的位移量,可以定量評(píng)估材料中的應(yīng)力大小。例如,在多晶硅薄膜中,拉曼譜峰的頻移與殘余應(yīng)力之間存在線性關(guān)系,可用于計(jì)算應(yīng)力值。此外,拉曼光譜還可用于表征應(yīng)變硅材料的應(yīng)力狀態(tài)。應(yīng)變硅技術(shù)通過在硅材料中引入應(yīng)變來提高載流子遷移率,從而提升器件性能。通過分析拉曼譜峰的變化。 在生物及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,拉曼光譜儀是研究物質(zhì)成分的重要工具。全國科研光譜儀
景鴻科技的拉曼光譜儀,特別是其UniDRON系列,是一款高性能的顯微共聚焦拉曼光譜儀。以下是對(duì)景鴻拉曼光譜儀的詳細(xì)分析:一、產(chǎn)品特點(diǎn)共聚焦顯微設(shè)計(jì):采用共焦光路設(shè)計(jì),能夠獲得更高分辨率的光譜圖像。可對(duì)樣品表面進(jìn)行微區(qū)檢測(cè),檢測(cè)精度達(dá)到微米級(jí)別。強(qiáng)大的擴(kuò)充能力及客制化系統(tǒng)配置:景鴻拉曼光譜儀具有強(qiáng)大的系統(tǒng)擴(kuò)充能力,可以根據(jù)應(yīng)用需求設(shè)計(jì)專屬的量測(cè)系統(tǒng)。提供客制化的系統(tǒng)配置,包括臨場(chǎng)與近場(chǎng)光譜的客制設(shè)計(jì)。高靈敏度與低偵測(cè)范圍:采用無分光鏡設(shè)計(jì),無論是激光源還是拉曼信號(hào)都能有效利用。雙激光邊緣鏡的設(shè)計(jì)使得拉曼信號(hào)更加清晰,比較低偵測(cè)范圍可達(dá)60cm?1以下。高精度的樣品載臺(tái):配備高解析度自動(dòng)樣品載臺(tái),XY方向移動(dòng)可達(dá)50nm,Z方向移動(dòng)可達(dá)10nm。搭配專屬的UniSCAN掃描軟件,可以清晰呈現(xiàn)細(xì)微樣品的拉曼光譜影像。預(yù)留腔體空間與多功能升級(jí):預(yù)留足夠的腔體空間,可直接架設(shè)溫控載臺(tái)系統(tǒng)或反應(yīng)設(shè)備??膳c以色列NanonicsImageCo.,Ltd.合作設(shè)計(jì)的UniDRON專屬原子力顯微鏡(AFM)套件升級(jí),無需任何改裝即可升級(jí)為AFM/Raman及近場(chǎng)光學(xué)(NSOM)系統(tǒng)。 全國科研光譜儀該儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便,測(cè)量快速高效。
拉曼光譜儀是一種基于拉曼散射效應(yīng)的光譜分析儀器,能夠獲取物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)信息,廣泛應(yīng)用于化學(xué)、材料科學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域。以下是對(duì)拉曼光譜儀的詳細(xì)分析:一、工作原理拉曼光譜儀的工作原理基于拉曼散射效應(yīng)。當(dāng)一束單色光(通常為激光)照射到物質(zhì)上時(shí),大部分光子會(huì)發(fā)生彈性散射,即瑞利散射,其散射光的頻率與入射光相同。然而,還有一小部分光子與物質(zhì)分子發(fā)生非彈性碰撞,導(dǎo)致光子的頻率發(fā)生變化,這種現(xiàn)象稱為拉曼散射。拉曼散射光與入射光之間的頻率差,即拉曼位移,與物質(zhì)分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)有關(guān)。每種物質(zhì)分子都有其獨(dú)特的拉曼位移,因此通過分析拉曼散射光譜,可以獲取物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)信息。二、構(gòu)造與組成拉曼光譜儀主要由以下幾個(gè)部分組成:光源:提供單色性好、功率大且能多波長(zhǎng)工作的入射光。常用激光器作為光源,如氣體激光器、固體激光器等。外光路:包括聚光、集光、樣品架、濾光和偏振等部件。聚光系統(tǒng)提高樣品光輻照功率,集光系統(tǒng)收集散射光,樣品架確保照明有效且雜散光**少,濾光部件抑制雜散光,提高信噪比。色散系統(tǒng):將不同頻率的拉曼散射光分開,常用色散元件有光柵等。接收系統(tǒng):收集經(jīng)色散后的拉曼散射光。
拉曼光譜技術(shù)作為一種重要的光譜分析手段,具有一系列明顯的優(yōu)勢(shì),但同時(shí)也存在一些局限性。以下是對(duì)拉曼光譜技術(shù)優(yōu)勢(shì)和局限性的詳細(xì)分析:優(yōu)勢(shì)多功能性:可用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量固體、液體、氣體或粉末等多種形態(tài)的樣品。無需復(fù)雜的樣品制備過程,節(jié)省了時(shí)間和精力,同時(shí)避免了因樣品制備可能帶來的誤差和污染。易于管理與非破壞性:拉曼光譜技術(shù)是一種非接觸且非破壞性的分析方法,對(duì)樣品無損傷。這使得它特別適用于珍貴、稀有或不可再生的樣品分析,如文物、寶石、生物樣品等?;瘜W(xué)品鑒定:拉曼光譜技術(shù)具有快速、精確的鑒定能力。拉曼光譜特征可以與已知資料庫進(jìn)行匹配,用于識(shí)別未知物質(zhì)或驗(yàn)證已知物質(zhì)的成分。高靈敏度與痕量級(jí)檢測(cè):拉曼光譜技術(shù)能夠檢測(cè)到微量的物質(zhì)成分,對(duì)于痕量分析和微量分析具有優(yōu)勢(shì)。可與SERS(表面增強(qiáng)拉曼光譜)基片配合使用,放大微弱的拉曼信號(hào)并測(cè)量痕量樣品。光譜范圍廣:拉曼光譜可以覆蓋較寬的光譜范圍,從紫外到近紅外區(qū)域。這使得它能夠提供豐富的分子結(jié)構(gòu)信息,適用于不同類型樣品的分析。特異性強(qiáng):不同物質(zhì)具有不同的拉曼特征光譜。因此,拉曼光譜技術(shù)具有很強(qiáng)的特異性,可用于物質(zhì)的定性分析和結(jié)構(gòu)鑒定。 藥物研發(fā)中,拉曼光譜儀監(jiān)測(cè)藥物分子與靶標(biāo)分子的相互作用。
拉曼光譜儀的重心部件之一是激發(fā)光源,通常使用激光器。激光器可以提供單色性好、功率大且穩(wěn)定的入射光,常用的激光器類型包括氣體激光器(如氬離子激光器)、固體激光器(如Nd-YAG激光器)和二極管激光器等。激光器的波長(zhǎng)選擇取決于樣品的特性和分析需求。不同波長(zhǎng)的激光對(duì)樣品的拉曼散射效率不同,因此在實(shí)際應(yīng)用中需要選擇合適的激光波長(zhǎng)。樣品裝置:樣品裝置用于放置樣品,其設(shè)計(jì)應(yīng)確保照明效果**優(yōu)化且雜散光**少。樣品可以以多種方式放置,包括直接的光學(xué)界面、顯微鏡、光纖維探針等。對(duì)于某些特殊樣品,如液體或氣體樣品,可能需要使用特殊的樣品池或氣體室來進(jìn)行測(cè)量。濾光器:由于激光波長(zhǎng)的散射光(瑞利光)比拉曼信號(hào)強(qiáng)幾個(gè)數(shù)量級(jí),因此需要使用濾光器在檢測(cè)器前濾除瑞利光,以提高拉曼散射的信噪比。濾光器還可以用于抑制雜散光,減少背景噪聲對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。單色器和邁克爾遜干涉儀:?jiǎn)紊饔糜趯⒉煌l率的拉曼散射光分開,常用的色散元件有光柵等。單色器的分辨率對(duì)光譜的清晰度和準(zhǔn)確性有重要影響。邁克爾遜干涉儀則用于實(shí)現(xiàn)傅里葉變換拉曼光譜儀的功能,通過干涉儀將拉曼散射光轉(zhuǎn)換為干涉圖,再經(jīng)過傅里葉變換得到拉曼光譜。 拉曼光譜儀的光源通常采用激光,如DPSS激光器,提供單色性好、功率大的入射光。拉曼光譜光譜儀廠家報(bào)價(jià)
拉曼光譜儀通信方式多樣,可通過USB、以太網(wǎng)等接口與計(jì)算機(jī)連接。全國科研光譜儀
設(shè)備故障檢測(cè):拉曼光譜儀可以檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部的應(yīng)力分布和微小裂紋,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并預(yù)防設(shè)備故障。在航空航天、電力和機(jī)械制造等行業(yè)中,這種技術(shù)對(duì)于保障設(shè)備的安全運(yùn)行具有重要意義。工藝異常檢測(cè):通過監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程中的拉曼光譜變化,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)工藝異常,如原料變化、設(shè)備故障等,從而避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。四、非破壞性檢測(cè)無損檢測(cè):拉曼光譜儀可以在不破壞樣品的情況下進(jìn)行檢測(cè),避免了傳統(tǒng)檢測(cè)方法對(duì)樣品的破壞和浪費(fèi)。這對(duì)于一些貴重或難以制備的樣品尤為重要。在線檢測(cè):在線拉曼光譜儀可以直接安裝在生產(chǎn)線上,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、連續(xù)的監(jiān)測(cè),無需取樣或中斷生產(chǎn)流程,提高了檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。五、具體應(yīng)用場(chǎng)景制藥行業(yè):拉曼光譜儀在制藥行業(yè)中的應(yīng)用包括原輔料檢測(cè)、藥物鑒別、藥物晶型識(shí)別以及醫(yī)用包材檢測(cè)等多個(gè)方面。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)藥品生產(chǎn)過程中的化學(xué)成分變化,確保藥品的質(zhì)量和安全性。石油化工:在石油化工領(lǐng)域,拉曼光譜儀廣泛應(yīng)用于原油加工、油品調(diào)和等過程。它可以對(duì)原油中的各種烴類化合物進(jìn)行快速分析,確定其組成和性質(zhì),為原油的分類、加工方案的制定提供依據(jù)。材料科學(xué):拉曼光譜儀在材料科學(xué)中的應(yīng)用包括納米材料、晶體材料、聚合物材料等的表征和分析。 全國科研光譜儀