光励起脱離分析装置 - ESCO | 電子科学株式会社

光励起脱離分析装置の特徴

光励起脱離分析装置(PSD)は、真空紫外線(120～400 nm) を試料に照射し、その最表面から脱離してくる分子を質量分析計で観測する分析装置です。

照射波長を掃引することによって、波長ごとの脱離成分の違いを知ることができ、試料表面の汚染物、試料最表面の構造、試料の真空紫外線による影響などの解析に利用できます。

また、熱支援機能を利用すると、指定した温度における光励起脱離現象を観察でき、半導体・ディスプレイ・太陽電池などで使われる熱・光プロセスの設計に役立ちます。

ロードロックチャンバー装備

弊社分析装置の類に漏れず、測定の効率化と高真空環境を維持するためのロードロックチャンバーを装備しております。

真空紫外線光源

アルゴンガス中でNd³⁺：YAGレーザーより作られたレーザー励起プラズマは、真空紫外から可視におよぶ広い波長の光を発生させます。回折格子で分光した単色集光を試料に照射することで照射波長ごとの脱離を起こさせます。波長の掃引は、長波長から短波長、短波長から長波長のいずれも設定可能です。

熱支援型

真空紫外線照射による光励起脱離は、温度を上げることで促進されます。弊社TDSの技術を応用して、試料を一定温度で保持した上で真空紫外線照射を行わせることができます。

光脱離分析装置の構成

光脱離分析装置は、真空紫外線を発生する真空紫外光源部と、試料から脱離した成分を検出する測定部から成っています。

光脱離分析装置の構成図

真空紫外光源

アルゴンガスを充填した光源チャンバー中へ、Nd³⁺：YAGレーザーを導入すると、アルゴンガスが励起されプラズマが発生します。このレーザー励起プラズマは、真空紫外から可視領域におよぶ広い波長の光を放出します。回折格子で分光した単色光を試料に照射することで、照射波長ごとの脱離を観測します。利用できる波長は搭載した回折格子によって決まりますが、本装置では120～400nm を標準としています。

ロードロックチャンバー

ロードロックチャンバーは、測定の高効率化（高スループット）や高感度化のために必須です。弊社のロードロックチャンバーとサンプル搬送機構は、サンプルのみを素早く超高真空の分析チャンバーへ導入することができます。
ロードロックチャンバーが無ければ試料交換の度に分析チャンバーを大気開放する必要がありますが、一度大気開放すると分析チャンバー内に多量の大気成分（特に水分）が吸着し、十分に排気されるまで長い時間を要します。

分析チャンバー

真空紫外線照射のよる光励起脱離は、温度を上げることで促進されます。弊社TDSの技術を応用して、試料を一定温度で保持した上で真空紫外線照射を行わせることができます。

分析チャンバーは昇温脱離分析装置と同等の構成です。高温領域でもバックグラウンドレベルの上昇が最小限に抑えた状態で、試料を加熱することができます。真空紫外光源部の分光チャンバーと測定部の分析チャンバーが、MgF₂の窓付フランジで仕切って接続されています。