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SE-2000 光谱仪

SE-2000

分类：光谱仪

厂家： Semilab Semiconductor Physics Laboratory

产地：匈牙利

型号： SE-2000

更新时间： 2024-08-30T08:03:54.000Z

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带旋转补偿器的光谱椭偏仪

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Semilab 提供的 SE-2000 是一种独有的?？榛庋教ǎ浔赣行钩テ鞴庋г姆止馔制?。它可以对单层和多层样品以及基片进行非接触式和非破坏性光学测量，从而获得单独的薄膜厚度和光学特性。

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通过表面增强拉曼散射检测附着于银纳米颗?；擅赘春喜牧仙系?lt;Discosoma>红色荧光蛋白构象变化
等离子体激元基底蛋白质构象表面增强拉曼散射等离子体沉积工艺 Discosoma红色荧光蛋白DsRed 银纳米粒子

蛋白质结构与功能关系的描述仍是分子生物学、生物化学、蛋白质工程和生物电子学的主要研究焦点。无论目标应用如何，当前揭示蛋白质结构与功能关系的策略都涉及蛋白质与非生物有机/无机固体表面的暴露及相互作用。准确描述其潜在机制将阐明蛋白质吸附基础问题，并有助于记录和量化蛋白质天然态在与固体表面相互作用时的构象变化。为此，基于物理的诊断方法应用既合适又需求迫切。拉曼光谱是目前生物分子识别和单分子级超灵敏分析最常用的方法。但为克服拉曼散射截面小导致的灵敏度限制，需将生物体系与金属纳米结构耦合。通过激发局域表面等离子体共振（LSPR）可激活金属表面附近的强电磁场增强，使散射效率提升数个数量级，从而大幅扩展拉曼光谱在分子光谱、生物分子识别及单分子超灵敏分析中的应用。除传感特性外，这种强电磁增强还可用于探测光激发下的蛋白质构象变化（包括实时监测）。因此自1970年代末发现以来，表面增强拉曼散射（SERS）凭借对不同化学环境中分析物振动特征的显著增强，已成为化学与生物传感的强大可靠工具。大量资源被投入开发基于金属纳米结构的等离子体基底，以进一步提升电磁增强效果，实现无创、高灵敏、大规模光学传感器。目前已为SERS平台开发了多种金属纳米结构形貌与排布（纳米球、纳米三角、纳米盘、纳米棒、纳米立方等）及耦合构型（二聚体、三聚体、阵列等）。但这些基底通常依赖纳米颗粒在介电表面的自发排列（主要通过化学方法实现），导致大面积分布不均、金属纳米结构与被测分子间距控制不明确、点间差异大、辐照条件下重现性与稳定性差（因光热/光降解过程）。为克服固体SERS基底制备局限，文献提出了热蒸发、纳米压印光刻-阴影蒸发组合、气体聚集源（GAS）、脉冲激光沉积（PLD）、低能离子束合成（LE-IBS）及等离子体沉积等物理方法。公认银纳米颗粒（AgNPs）是可见光范围内放大局部电子/振动信号的最佳纳米天线，能在光学远场提供独特分子信息。相比金纳米颗粒，AgNPs因带内/带间电子跃迁干扰更小而具有更强等离子体增强效应。此外，AgNPs的使用还涉及蛋白质结构与功能的另一层面——其生物活性。由于抗菌特性，AgNPs可能影响人体健康与环境：其生物活性通过银离子（Ag+）作用及与AgNPs直接接触导致不同细胞位点蛋白质变性（尤其对呼吸链酶和转运通道敏感）。因此需要从两个不同视角研究蛋白质结构与功能关系：(i)利用AgNPs天线效应量化蛋白质构象变化；(ii)分析AgNPs极端化学生物活性诱导的蛋白质构象变化。本研究旨在通过SERS量化银基纳米复合材料上吸附蛋白质的构象变化，深入理解蛋白质在固体表面吸附的机制。我们聚焦野生型重组红色荧光蛋白（DsRed），该天然荧光蛋白家族成员在分子生物学中用作基因表达报告分子及细胞活动的非侵入性标记物，其潜在应用还包括治疗学、组织再生、生物电子学和蛋白质工程。该家族最广泛表征的成员是绿色荧光蛋白（GFP），而新近从珊瑚Discosoma sp.克隆的DsRed蛋白具有目前已知野生型自发荧光蛋白中最长的激发/发射峰（558nm/583nm）。因其高荧光产率，红色DsRed蛋白既是理解荧光蛋白的重要模型，也是生物医学研究工具，在细胞分子生物学中广泛用于荧光显微镜标记、荧光相关光谱（FCS）和荧光激活细胞分?。‵ACS）。近期发现DsRed适用于设计超稳定可逆光开关以实现超分辨成像，且推测造礁珊瑚的荧光蛋白可能作为调节珊瑚与光合藻类共生关系的适应机制组成部分。发色团附近的构象重排会影响DsRed变体的成熟速度和亮度，因此必须研究影响蛋白质光激发能量传递能力的构象转变。现有文献报道了DsRed蛋白构象变化研究，但仅通过化学合成模型发色团考察其拉曼指纹（后者因缺乏天然包围发色团的α-螺旋和β-折叠以及共轭π体系延伸范围不同而与野生型DsRed存在差异）。选择化学合成模型发色团的原因是溶液中红光产物产生的未成熟绿光物种会导致谱带指认不清或不完整。本研究的创新点在于使用天然态野生型DsRed蛋白而非模型发色团，且所有已有实验研究均在溶液中进行，尚无固体基底上光照条件下DsRed蛋白结构构象变化的信息。这一空白促使我们研究野生型DsRed蛋白与银基等离子体基底的相互作用，通过分析脱水DsRed蛋白层在干燥自然条件下的特性，采用等离子体工艺制备高度均匀可重复的单层AgNPs-二氧化硅复合等离子体基底，重点实现AgNPs尺寸分布与颗粒间距的大规模精确控制。由此产生的热点分布均匀性保证了该等离子体传感器的重现性与稳定性。我们进一步展示如何利用AgNPs附近的增强电磁场检测光辐照过程中吸附于等离子体基底蛋白质的存在及其构象变化（电磁场增强因子高达10^5）。该强增强效应使我们能检测到仅80nM浓度的非连续DsRed蛋白溶液层拉曼信号，识别出三种不同的DsRed蛋白在等离子体基底上吸附脱水后的构象。研究发现吸附蛋白质的发色团结构在与光束相互作用时经历光辅助化学转化，导致三种构象间的可逆转变。所提出的时间演化情景支持蛋白质结构与功能关系的动态特性，并证实像DsRed这类具有强内部相干性的蛋白质构象变化具有可逆性。
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添加剂辅助银金属辅助化学蚀刻法制备多晶黑硅太阳能电池的研究进展
金属辅助化学蚀刻添加剂金刚线锯均匀纹理太阳能电池多晶硅

银纳米颗粒在金刚线切割多晶硅（mc-Si）表面的均匀分布，对于采用银金属辅助化学刻蚀法（Ag-MACE）实现多晶硅织构化至关重要。本研究开发了一种含烷基酚聚氧乙烯醚的添加剂以优化Ag-MACE工艺，该添加剂能使银纳米颗粒在硅片表面均匀沉积，从而确保整个硅片表面形成一致的纳米结构织构。实验结果表明，该添加剂能改善太阳能电池的外观与性能，包括降低反射率、提升转换效率、增强内外量子效率等。采用该添加剂通过Ag-MACE工艺批量生产的多晶硅太阳能电池实现了19.51%的最高转换效率，较未使用添加剂制备的电池（19.16%）有显著提升。
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利用光谱椭偏仪监测垂直腔面发射激光器应用中的亚波长光栅结构
穆勒矩阵椭偏仪垂直腔面发射激光器光谱椭偏仪纳米结构表征砷化镓

基于砷化镓的垂直腔面发射激光器（VCSELs）因其广泛应用于成像技术、光学传感器和互连领域，已成为增长最快的市场之一。这类激光二极管的稳定单模运行通常通过在砷化镓半导体表面形成亚波长结构来实现。在制造过程中，人们期望能快速且最好是非接触式地检测这些纳米结构?；诠馄淄制堑募屏糠椒ㄒ殉晌氲继逍幸抵胁豢苫蛉钡哪擅捉峁贡碚鞴ぞ?。椭偏测量法的高级应用是采用穆勒矩阵椭偏仪，该方法能表征标准椭偏测量难以测定或无法触及的结构细节。本文作者展示了在VCSEL制造过程中，通过基于模型的尺寸计量技术，利用光谱椭偏仪和穆勒矩阵光谱椭偏仪对衬底进行纳米结构表征的研究结果。
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实验方案推荐

AI分析生成

光电信息科学与工程实验方案1
1. 实验设计与方法选择：本研究采用表面增强拉曼散射（SERS）技术检测附着于银纳米颗粒（AgNPs）等离子体基底上的DsRed蛋白构象变化。该基底通过结合银溅射与等离子体增强化学气相沉积（PECVD）二氧化硅涂层的等离子体沉积工艺制备，并运用密度泛函理论（DFT）计算进行振动模式指认。 2. 样本选择与数据来源：DsRed蛋白购自Biovision公司，配制浓度范围为80 nM至800 nM的溶液。等离子体基底制作于石英或硅晶圆衬底上。 3. 实验设备与材料清单：设备包括等离子体沉积系统、用于形貌分析的透射电镜（TEM）、紫外-可见分光光度计、光谱椭偏仪、共聚焦拉曼光谱仪（Jobin-Yvon XploRa），以及用于时域有限差分（FDTD）和DFT模拟的计算工具。材料包含银靶材、六甲基二硅氧烷（HMDSO）前驱体、氩气和氧气，以及DsRed蛋白溶液。 4. 实验流程与操作步骤：通过等离子体工艺清洁基底并依次沉积AgNPs与二氧化硅涂层。采用浸渍法沉积DsRed蛋白层后脱水处理，运用TEM、紫外-可见光谱、椭偏仪及拉曼光谱进行表征。在不同激发波长下进行SERS测量，并控制激光功率以避免样品降解。 5. 数据分析方法：将拉曼光谱与DFT模拟光谱对比分析以实现构型指认，同时对AgNPs分布及SERS强度波动进行统计分析。
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材料科学与工程实验方案
1. 实验设计与方法选择：本研究旨在开发一种添加剂以改进多晶硅（mc-Si）太阳能电池的银辅助化学刻蚀（Ag-MACE）工艺。该含烷基酚聚氧乙烯醚的添加剂用于确保银纳米颗粒在硅片表面的均匀沉积。 2. 样品选择与数据来源：以P型DWS多晶硅晶圆为基底，分为两组：添加添加剂处理的实验组与未处理的对照组。 3. 实验设备与材料清单：采用扫描电镜（日立S4800）进行表面形貌表征，IPCE太阳电池系统测量反射率、EQE和IQE，Sinton WCT-120与Semilab PV-2000测试少数载流子寿命，AM1.5G条件下的电流-电压（I-V）测试系统分析电学性能。 4. 实验流程与操作步骤：包括锯切损伤去除、有无添加剂的银沉积、刻蚀、纳米结构扩大、碱洗、银去除及干燥工序。 5. 数据分析方法：基于反射率、效率、IQE、EQE及电学参数评估太阳能电池性能。
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光电信息科学与工程实验方案2
1. 实验设计与方法选择：本研究采用光谱椭偏仪（SE-MBD）和穆勒矩阵光谱椭偏仪（MM-MBD）进行纳米结构表征。 2. 样品选择与数据来源：使用VCSEL器件预产线中的GaAs晶圆，其GaAs衬底上形成了一维周期性光栅并覆盖SiO2涂层。 3. 实验设备与材料清单：光谱椭偏仪（Semilab SE-2000），Veeco Dimension 3000原子力显微镜用于验证。 4. 实验步骤与操作流程：在250–550 nm光谱范围内以75°入射角进行测量。 5. 数据分析方法：采用严格耦合波分析（RCWA）模拟光-物质相互作用，并通过回归分析优化模型参数。
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厂家介绍

Semilab半导体物理实验室设计、生产和销售用于表征半导体和光伏材料的计量设备，用于监测半导体设备和太阳能电池的制造过程，也用于这些领域的研发目的。Semilab提供各种测量技术；其中大部分为非接触和非破坏性的。Semilab的许多技术可以灵活地集成在不同的平台上，从简单的手持设备和具有高分辨率测绘能力的桌面系统到用于中端和高级生产线的全自动独立生产控制工具。Semilab还为太阳能电池生产线提供在线测量。我们的策略是不断改进我们的产品，以合理的价格提供灵活的解决方案，满足客户的需求，提供高价值产品。为了实现这一目标，Semilab在全球拥有70多名物理学家和90多名工程师。赛米拉布还参与各种国际研发项目，赛米拉布与国际上最大的半导体产品开发研究中心IMEC签订了计量学开发的框架协议。赛米拉布以负责任的方式开展工作；赛米拉布为我们的员工提供各种福利，并支持科学教育等重要案例。

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