專利名稱：光電子測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用紫外線照射試樣并檢測從試樣放出的光電子的光電子測定裝置。
背景技術(shù)：
暴露在大氣中的固體表面的功函數(shù)、外激電子、金屬或半導(dǎo)體表面的氧化膜的厚度、磁盤上涂敷的潤滑油膜的厚度等的測定中，采用具有帶寬的紫外線發(fā)生源和根據(jù)需要選擇波長的部件的紫外線照射裝置，通過測定從試樣開始放出光電子的閾值能量(波長)或光電子的放出量來進(jìn)行。
但是，能量超過6.2eV的紫外線即波長短的紫外線會(huì)被空氣中的氧氣分子吸收，因此，以在這樣的高能量的紫外線下放出光電子的材料作為試樣時(shí)，產(chǎn)生不能在大氣中處理試樣，而需要例如氮?dú)馓畛洵h(huán)境室等特別的設(shè)備或裝置的問題。
發(fā)明的公開發(fā)明解決的問題本發(fā)明鑒于這樣的問題而提出，其目的是提供可在大氣環(huán)境下照射6.2eV以上的紫外線的光電子測定裝置。
解決課題的手段為實(shí)現(xiàn)這樣的課題的本發(fā)明中，用來自紫外線發(fā)生源的紫外線照射大氣中配置的試樣，檢測從上述試樣放出的光電子。
發(fā)明的效果可在大氣中載置試樣并測定光電子的放出，試樣的交換操作變得容易。
圖面的簡單說明[

圖1]表示本發(fā)明的光電子測定裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
表示高能量紫外線的大氣中的光路長和減衰率的關(guān)系的曲線圖。
圖(A)、(B)是分別表示本發(fā)明的光電子放出特性的測定結(jié)果和傳統(tǒng)的光電子放出特性的測定結(jié)果的曲線圖。
圖(A)至(D)是分別表示以CuPc、NiPc、FePc、H2Pc為試樣時(shí)，照射紫外線的波長和本發(fā)明的實(shí)測值及理論值(計(jì)算值)的關(guān)系的曲線圖。
表示在會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)使用凸透鏡時(shí)的漸暈的示意圖。
本發(fā)明的其他實(shí)施例的示意圖。
1紫外線發(fā)生裝置 2出射口 3殼體 4試樣臺(tái) 5低速電子檢測部件 11凹面鏡S試樣實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)圖1是本發(fā)明的光電子測定裝置的一實(shí)施例的示意圖，紫外線發(fā)生裝置1是市售的通用高能量紫外線照射裝置，基本上構(gòu)成為可在氮?dú)庵脫Q環(huán)境或真空環(huán)境保持白色紫外線燈、光柵部件、會(huì)聚部件，且一部分容納于具備出射口2的殼體3，通過從外部操作光柵部件，可從出射口2取出規(guī)定波長的紫外線。
試樣臺(tái)4配置在可將紫外線發(fā)生裝置1的出射口2和試樣S的被照射區(qū)域的距離L維持在7mm以下的位置，并與試樣臺(tái)4相對(duì)地配置檢測從試樣放出的低速電子的低速電子檢測部件5。另外，圖中符號(hào)6表示在紫外線照射裝置的出射口2的端部配置的紫外線透射材料組成的窗。
這樣的低速電子檢測部件最好盡可能配置在試樣的附近，例如專利文獻(xiàn)1記載可利用通過光電子的入射產(chǎn)生放電而具有倍增作用的檢測器或在試樣的上部配置檢測電極來測定檢測電極和試樣之間流過的微小電流的部件等。
專利文獻(xiàn)1特開平9-211137號(hào)公報(bào)該實(shí)施例中，如圖2的曲線A所示，雖然來自紫外線發(fā)生裝置1的出射口2的6.2eV以上的紫外線被大氣中的氧氣分子吸收并隨著距離急劇衰減，但是本發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，即使大氣中紫外線的衰減率大，但在大氣中的距離達(dá)到7mm程度為止前，仍可維持使試樣放出光電子的足夠強(qiáng)度。
另一方面，若這樣照射6.2eV以上的紫外線，則如圖3(A)所示，可詳細(xì)地觀測材料的光電子放出特性。另外，圖中符號(hào)○、●、△、▲、□分別表示CuPc、NiPc、FePc、H2Pc、CoPc的光電子放出特性(橫軸表示紫外線的能量，縱軸表示放出光電子數(shù))。
而且，這樣，若可以用6.2eV以上、實(shí)用為7eV的紫外線照射試樣可檢測出光電子，則如圖4(A)至(D)所示的迄今為止只作為理論值(計(jì)算值下段的實(shí)線所表示的曲線圖)確認(rèn)的電子的狀態(tài)密度，可通過用波長對(duì)光電子放出特性進(jìn)行微分來求出。
即，圖4(A)至(D)中上段的○所表示的曲線表示實(shí)測的電子的狀態(tài)密度，非常有助于新材料的開發(fā)和新材料特性的確認(rèn)。
但是，若在紫外線發(fā)生裝置的出射口2的附近使用凸透鏡10作為會(huì)聚用光學(xué)系統(tǒng)，則由于波長大于設(shè)計(jì)波長的光的焦點(diǎn)距離變長，發(fā)生由殼體3的尖端部的壁3a引起的漸暈(圖5中的點(diǎn)劃線)，產(chǎn)生可對(duì)試樣S照射的光量降低，對(duì)試樣S的照射面積即照射光斑變化等的缺陷。
圖6表示了消除這樣的缺陷的第2實(shí)施例，該實(shí)施例中，作為出射口2的附近的會(huì)聚用光學(xué)系統(tǒng)，配置反射光學(xué)元件即凹面鏡11。
這樣，通過使用凹面鏡11，可消除波長的變化引起的漸暈，顯著減小對(duì)試樣S的光量變化及試樣的照射面積的變動(dòng)，擴(kuò)大測定對(duì)象的波長范圍，同時(shí)，可將出射口2和試樣S的照射面的距離擴(kuò)大到15mm左右。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明，由于可在大氣中處理試樣，因此，可容易地交換成為測定對(duì)象的試樣，可適用于制造現(xiàn)場中產(chǎn)品的品質(zhì)檢查等，成為非常有用的部件。
權(quán)利要求
1.一種光電子測定裝置，用來自紫外線發(fā)生源的紫外線照射大氣中配置的試樣，檢測從上述試樣放出的光電子。
2.權(quán)利要求1所述的光電子測定裝置，其特征在于，檢測上述紫外線的波長和光電子放出的開始時(shí)刻。
3.一種光電子測定裝置，令從上述紫外線發(fā)生源到上述紫外線出射口為無氧環(huán)境的同時(shí)，試樣臺(tái)配置成令上述出射口和上述試樣的表面的距離為15mm以下。
4.權(quán)利要求1所述的光電子測定裝置，其特征在于，在上述出射口的附近配置由凹面鏡組成的會(huì)聚光學(xué)元件。
5.權(quán)利要求1所述的光電子測定裝置，其特征在于，具備選擇來自上述紫外線發(fā)生源的紫外線的波長的部件。
全文摘要
本發(fā)明提供大氣中可處理試樣的光電子測定裝置。從紫外線發(fā)生裝置1向試樣S照射波長變化的紫外線，檢測試樣S開始放出光電子的波長的光電子測定裝置中，使到出射口2為止為無氧環(huán)境，同時(shí)試樣臺(tái)4配置成令出射口2和試樣S的表面的距離為7mm以下。
文檔編號(hào)G01N23/22GK1930468SQ20058000775
公開日2007年3月14日 申請日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者中島嘉之, 山下大輔 申請人:理研計(jì)器株式會(huì)社