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低温-超高真空時間分解STMシステム USM1400-OPP

商品カタログPDF JST A-STEP 研究開発成果
USM1400-OPP img STMステージ上面図 STMステージ上面図img 光源ユニットの仕様は「遅延時間変調励起光源ユニット」に記載しています
参考文献
"Externally-triggerable optical pump-probe scanning tunneling microscopy
with a time resolution of tens-picosecond"
Katsuya Iwaya, Munenori Yokota, Hiroaki Hanada, Hiroyuki Mogi, Shoji Yoshida,
Osamu Takeuchi, Yutaka Miyatake and Hidemi Shigekawa Sci. Rep., 13, 818 (2023).

特長

コンパクトな励起光源ユニット


  • 時間分解能 ~70 ps
  • 操作性を大幅に改善
  • 波長は532 nm
  • ナノ秒レーザーの選択も可能

ナノスケールキャリアダイナミクス測定


  • 空間分解能 ～1 nm
  • 長時間の時間分解測定(~1 day)

長時間安定なレーザースポット位置


  • 長時間の時間分解測定が可能
    • 長時間安定なレーザースポット位置img

    時間分解トンネル電流


  • 光励起されたキャリアの緩和時間などの情報
    • 時間分解トンネル電流img

    Ex. GaAs(110) 劈開面, T=78 K

    減衰時間
    Fast: 4.5±0.2 ns, Slow: 121.3±8.3 ns

    光励起キャリアの緩和時間ナノスケールイメージング


  • 長時間測定が可能
  • 空間分解能~1 nm　▶▶▶ナノ構造によるキャリアダイナミクスへの影響を可視化できます!


    • GaAs(110)劈開面,T=6K_img、時間分解トンネル電流の場所依存性img

    ・50×50 nm²走査範囲で50×50グリッド点測定
    ・1点30秒、全体で約21時間の測定時間           

    時間分解STMの応用分野

    半導体材料、ヘテロ構造


  • キャリア再結合ナノスケール観察
    • キャリア再結合ナノスケール観察、SPM像

    Terada et al., Nat. Photon. 4, 869 (2010).



  • ドーパント付近の電荷ダイナミクス
    • 原子分解能キャリアダイナミクス測定img

    Yoshida et al., Appl. Phys. Express 6, 032401 (2013).



    光触媒材料 (ex. TiO2)


    • 光誘起キャリアダイナミクスへの不純物効果
    • ポーラロンダイナミクス

    太陽電池材料


    • ナノ構造や界面の性能への影響

    時間分解STMの基本仕様(USM1400)

    真空度 超高真空
    測定温度 室温, 78 K、6-100 K
    液体He保持時間 40 h/12 L
    STMスキャン範囲 1.7 um
    探針粗動距離
    (試料垂直方向)    		 ±2.5 mm
    探針ステージ移動範囲
    (試料水平方向)    		 ±3 mm
    レンズステージ移動距離 X, Y: ±3 mm
    Z: ±2 mm
    光入射角度 試料面直方向から55°
    レンズ 非球面レンズ (NA: 0.3)
    商品カタログPDF JST A-STEP 研究開発成果