SANKO山高研究所 薄膜的功函数

开尔文探针是一种测量功函数的技术，也是显微镜中使用的测量技术之一。

将金属探针靠近样品表面，测量由样品和探针功函数差异引起的接触电势差。通过使用已知功函数的探针，可以确定样品表面的功函数。

开尔文探针的用途

1. 薄膜的功函数

样品表面的功函数取决于薄膜质量以及薄膜中是否存在杂质。在太阳能电池和传感器中，薄膜质量及其高阶结构会影响器件的特性。

利用开尔文探针法测量在各种条件下沉积的薄膜，可以进行薄膜结构与性能之间的相关性分析。

2. 太阳能电池和电致发光器件

开尔文探针测量常用于金属和半导体材料。开尔文探针用于分析硅太阳能电池、有机薄膜太阳能电池、有机发光二极管和电极表面。

开尔文探针可以绘制表面功函数图，从而能够结合显微镜测量的表面图像进行分析。

3. 识别金属的腐蚀区域。

利用开尔文探针法绘制功函数图，可以识别金属中的腐蚀区域。由于功函数在发生腐蚀等化学变化的区域会发生变化，因此可以绘制出样品中发生意外反应的位置。

开尔文探针原理

开尔文探针法是一种利用原子力显微镜（AFM）的测量技术，其空间分辨率可达微米级。开尔文探针法是将金属探针与样品表面接触的一种技术。

当探针与样品表面接触时，会发生电子转移，从而改变费米能级，进而改变样品表面的电势。由于这种电势变化取决于探针和样品的功函数，因此可以使用已知功函数的探针来确定样品表面的功函数。

通过将探针与整个样品接触，可以绘制出薄膜内的功函数图，而功函数的变化可以用于识别腐蚀或薄膜质量发生变化的区域。