BIP-KV201イオン化エネルギー測定装置

BIP-KV201

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BIP-KV201　イオン化エネルギー測定装置　（9.54～4.0eV　床置き架台タイプ）

有機ELや有機薄膜太陽電池などの有機半導体材料において、イオン化エネルギー(イオン化ポテンシャル）や仕事関数を求めることは非常に重要です。
一般的にイオン化エネルギー（イオン化ポテンシャル）/仕事関数の測定は、UPSやXPSなど光電子分光法が用いられていましたが高真空雰囲気でしか測定が出来ず、有機デバイスは雰囲気の影響が非常に大きい為、様々な雰囲気ガス下での測定が求められてきました。“BIP-KV201イオン化エネルギー測定装置”は、光電子収量分光（Photoelectron Yield Spectroscopy PYS法）を用いることで、窒素・大気・真空の雰囲気下においての測定が可能となりました。分光器および光学系を窒素パージタイプにすることで、最大9.54eVまでの真空紫外光を試料に照射することが出来ます。

カタログ（PDF）

測定法

光電子収量分光法（PYS法）

単色光を試料に照射し、そこから放出される光電子の収量を電流として測定し、励起単色光の波長を掃引して光電子の収量の変化からイオン化エネルギー（イオン化ポテンシャル）を検出します。

参考論文

TiO2,SrTiO3,BaTiO3のイオン化エネルギー測定をした参考論文です。

Comparative study of conduction-band and valence-band edges of TiO2, SrTiO3, and BaTiO3 by ionization potential measurements

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009261417307017

Jun-ichi Fujisawa, Takumi Eda, Minoru Hanaya

ZnO, ZnOに吸着した有機化合物のイオン化エネルギー測定をした参考論文です。

Interfacial charge-transfer transitions in ZnO induced exclusively by adsorption of aromatic thiols
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cc/d0cc00567c#!divAbstract

Jun-ichi Fujisawa, Naohito Kaneko and Minoru Hayana

測定データ

測定項目

①バックグラウンド測定:
光電子増倍管で試料に照射する光を前もって測定しフォトン数を算出する。

②サンプル測定:
　試料に電子が放出されやすいよう電圧を印加しながら各波長の光を照
　射して、放出されたエレクトロン数を電流から算出する。

③イオン化エネルギー（イオン化ポテンシャル）のデータ処理:
　Y ∝ (hν-I)n
     Y = 計測した放出エレクトロン数/照射フォトン数
　 h プランク定数
    ν 振動数
     I 閾値
     n 試料の占有状態の上位のエッジにおける電子密度に依存する
       パラメーター n は2 か3 のみ選択可。

自動シーケンサー

特長

試料雰囲気を大気、窒素、真空下でイオン化エネルギー（イオン化ポテンシャル）や仕事関数を測定する装置です。

分光器および光学系を窒素パージタイプにすることで、最大9．54eV迄の真空紫外光を試料に照射することが出来ます。

オプションでグローブBOXを追加する事が可能です

仕様

測定波長範囲（大気）	6.70～4eV（185～310nm)
測定波長範囲（窒素）	9.54～4eV（130～310nm）
測定波長範囲（真空）	9.54～4eV（130～310nm)
最小測定間隔	0.01eV
測定時間	光量測定：1sec/point 光電子収量測定：3sec/point（標準測定において）
繰り返し精度	±0.05eV以内（イオン化エネルギー測定値）
試料室雰囲気	大気・窒素・真空対応可
照射光面積	約1×3mm（スリット及び縦絞りによる）
試料の配置	水平置き　試料セット数1個
測定試料サイズ	最大60×60mm・最小10×10mm　厚み4mm以内
試料種類	金属・半導体（粉末・薄膜・材料破片など）
光電子収量測定器	微小電流計（サブフェムトアンペアリモートソースメータ）
照射光量測定器および検知器	電圧源内蔵ピコアンメータ・光電子増倍管
ソフトウェア制御機能	分光照射部制御、光電子測定機能、イオン化エネルギー（仕事関数）の算出機能
ソフトウェア保存機能	データバイナリ保存および再表示機能、テキスト保存
制御コンピュータ	ノートPC　Windows10

標準構成

●重水素ランプ　30W
●重水素ランプ電源
●極紫外域分光器（窒素パージタイプ）
●高次光カットフィルタ（オゾンレス石英・特殊フィルタ・SiO₂・MgF₂）
●照射光学系
●試料室（大気・窒素・真空対応）
●試料ホルダ
●照射光量測定用光電子増倍管
●照射光量測定用電圧源内蔵ピコアンメータ
●光電子収量測定用微小電流計
●コントローラ（波長駆動・フィルタ切換）
●自動シーケンサー（真空引き・真空リーク・窒素置換）
●真空ポンプ（多段ルーツモータ式ドライ真空ポンプ・複合分子ポンプ）
●ソフトウェア（Windows10版）
●制御コンピュータ　ノートPC 　Windows10