实验室平台介绍
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电子实验中心(微纳量子光子实验中心)

一、中心概况

 微纳量子光子实验中心于2018年启动建设,是“低维量子结构与器件”工业与信息化部重点实验室的重要组成部分,实验中心面向信息产业发展的重大需求,低维量子结构、新型器件的研究,以平台实现人才汇聚。目前承担十多项国际自然科学基金等前沿项目课题,主要研究面向储存、显示、光电、探测、传感等器件。围绕优势资源,中心已凝聚一批相关研究方向的青年教师。中心拥有面积500多平米,总价值2800余万元实验仪器,具备纳米结构制备表征、器件制备测量、光电磁性能测试等先进设备,面向全校开放共享。

中心地址:IM电竞APP中关村校区4号教学楼一层东侧

电话:010-68914232

二、主要设备

1.矢量磁场低温超高真空扫描隧道显微镜


主要功能和技术参数:可用于观察超导现象与电子能带结构,量子尺度下的原子与分子形貌及性质,强磁场下的自旋极化响应及调控等。利用电子隧道效应成像,观察和测量结构及量子效应,可以实现多种极端条件下的高分辨率。其分辨率可以达到原子量级,超低温可以实现0.4开尔文,真空度好于1.3e-8Pa,最大施加磁场强度为9特斯拉。样品要求导电。

2.超高真空原子力操控与成像系统

主要功能和技术参数:是现有空间分辨率最高的表征手段,可以从单分子、单原子、单个键结构水平研究材料的形貌结构,电学性质等。空间分辨率低于0.1nm,真空度可达到1.5e-10mbar,样品温度控制范围15K-1400K,红外测温仪200-1500度,qPlus在液氮及液氦冷却下可分辨<2pm机械噪音,频率分辨率在液氦冷却下可<50MHz,qPlus传感器振幅<50pm。对样品的导电性没有要求。

3.可调谐飞秒激光器系统

主要功能和技术参数:主要作为基础光源,提供从可见光到近红外波段高重复飞秒脉冲激光,可应用于材料分析、非线性光学效应研究、生物学等多领域方向。

4.低温液氦介质保障系统(LHeP28氦气纯化液化系统)

主要功能和技术参数:用于对低温设备在使用过程中补充低温液氦;对液氦消耗后的变为气体,可进行回收、纯化及液化,实现对稀有氦气资源的循环利用。氦气液化能力≥18升/天,输入氦气流量13.6SLPM,输入氦气纯度≥99.99%,杜瓦容量150L,整套系统的氦资源回收率≥90%。氦气气囊300ft3,进入自动纯化器的氦气纯度与回收前浓度差别≤1%,中压储罐储量为12.3立方/罐,中压氦压缩机流速241SLPM,最大工作压力27.6bar。

5.高性能气相沉积系统

主要功能和技术参数:完成半导体光电器件有源层、界面层及金属电极层的热蒸发沉积,沉积速度和精度可控制在0.1Å水平。

1.真空室内有6套蒸发源,其中有4个有机蒸发源,2个金属蒸发源,带有电动挡板的有机蒸发源,该蒸发源加热温度均匀,寿命长达1000小时以上。

2.系统的本底极限真空度:≤8×10-5Pa。

3.具备制备6英寸及以下尺寸基片的能力。

4.样品台可加热,加热温度最高可达350摄氏度,控温精度±1摄氏度。

5.样品台可以在0-20RPM的范围内匀速转动。

6.镀膜均匀性指标:6英寸硅片镀制150nm以上的薄膜,均匀性不大于+/-5%。

7.膜厚控制器一套,3路晶振探头,膜厚最小显示精度不大于0.1A/s。

6.Angstrom Engineering Amod 热蒸发镀膜机

主要功能和技术参数:在高真空的环境下,对金属及化合物等进行热阻蒸发,通过电极柱加热后,使材料达到蒸发温度后气化蒸发,电子束蒸发系统可进一步提升蒸镀精度,可蒸镀具有超高沸点的金属和金属化合物,并使其在样品台上沉积成膜,通过镀膜控制系统的控制,从而制备出所需材料的薄膜;适用于制备多种重要的化合物半导体器件,包括晶管体、探测器、太阳能电池、激光器等领域。长x宽x高=500mmx500mmx500mm;热蒸发源(坩埚)容量为2cc的坩埚,加热温度范围0-1200度;Telemark 6,7cc的电子穴蒸发,电源功率为6kw;可以安装直径156mmx156mm的样品台。

7.HORIBA UVISEL Plus 相位调制型椭圆偏振光谱仪

主要功能和技术参数:对薄膜光学器件的特性,如薄膜厚度,材料分布情况以及材料本征的特征光学参数进行测量。保证对器件材料的精确表征、标定。应用于测量各类薄膜的膜厚及光学参数(n,k),对特殊结构的材料具有光学性能分析能力。测量范围:Psi=0°- 90°,Delta=0°-360°;配置色散公式≥31个,材料模型≥300个;光谱范围覆盖190nm-2100nm;高稳定75w氙灯;微光斑:包括50um,100um,1mm三个针孔尺寸。

8.半导体分析仪

主要功能和技术参数:半导体分析仪将多种测量和分析功能整合到一台仪器中,可精确快速地进行器件表征。可以进行从基础电流-电压(IV)和电容-电压(CV)表征到最佳快速脉冲IV测试的全方位测量。


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