专利名称：光电子测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用紫外线照射试样并检测从试样放出的光电子的光电子测定装置。
背景技术：
暴露在大气中的固体表面的功函数、外激电子、金属或半导体表面的氧化膜的厚度、磁盘上涂敷的润滑油膜的厚度等的测定中，采用具有带宽的紫外线发生源和根据需要选择波长的部件的紫外线照射装置，通过测定从试样开始放出光电子的阈值能量(波长)或光电子的放出量来进行。
但是，能量超过6.2eV的紫外线即波长短的紫外线会被空气中的氧气分子吸收，因此，以在这样的高能量的紫外线下放出光电子的材料作为试样时，产生不能在大气中处理试样，而需要例如氮气填充环境室等特别的设备或装置的问题。
发明的公开发明解决的问题本发明鉴于这样的问题而提出，其目的是提供可在大气环境下照射6.2eV以上的紫外线的光电子测定装置。
解决课题的手段为实现这样的课题的本发明中，用来自紫外线发生源的紫外线照射大气中配置的试样，检测从上述试样放出的光电子。
发明的效果可在大气中载置试样并测定光电子的放出，试样的交换操作变得容易。
图面的简单说明[
图1]表示本发明的光电子测定装置的一实施例的结构图。
表示高能量紫外线的大气中的光路长和减衰率的关系的曲线图。
图(A)、(B)是分别表示本发明的光电子放出特性的测定结果和传统的光电子放出特性的测定结果的曲线图。
图(A)至(D)是分别表示以CuPc、NiPc、FePc、H2Pc为试样时，照射紫外线的波长和本发明的实测值及理论值(计算值)的关系的曲线图。
表示在会聚光学系统使用凸透镜时的渐晕的示意图。
本发明的其他实施例的示意图。
1紫外线发生装置 2出射口 3壳体 4试样台 5低速电子检测部件 11凹面镜S试样实施发明的最佳形态图1是本发明的光电子测定装置的一实施例的示意图，紫外线发生装置1是市售的通用高能量紫外线照射装置，基本上构成为可在氮气置换环境或真空环境保持白色紫外线灯、光栅部件、会聚部件，且一部分容纳于具备出射口2的壳体3，通过从外部操作光栅部件，可从出射口2取出规定波长的紫外线。
试样台4配置在可将紫外线发生装置1的出射口2和试样S的被照射区域的距离L维持在7mm以下的位置，并与试样台4相对地配置检测从试样放出的低速电子的低速电子检测部件5。另外，图中符号6表示在紫外线照射装置的出射口2的端部配置的紫外线透射材料组成的窗。
这样的低速电子检测部件最好尽可能配置在试样的附近，例如专利文献1记载可利用通过光电子的入射产生放电而具有倍增作用的检测器或在试样的上部配置检测电极来测定检测电极和试样之间流过的微小电流的部件等。
专利文献1特开平9-211137号公报该实施例中，如图2的曲线A所示，虽然来自紫外线发生装置1的出射口2的6.2eV以上的紫外线被大气中的氧气分子吸收并随着距离急剧衰减，但是本发明人的实验中发现，即使大气中紫外线的衰减率大，但在大气中的距离达到7mm程度为止前，仍可维持使试样放出光电子的足够强度。
另一方面，若这样照射6.2eV以上的紫外线，则如图3(A)所示，可详细地观测材料的光电子放出特性。另外，图中符号○、●、△、▲、□分别表示CuPc、NiPc、FePc、H2Pc、CoPc的光电子放出特性(横轴表示紫外线的能量，纵轴表示放出光电子数)。
而且，这样，若可以用6.2eV以上、实用为7eV的紫外线照射试样可检测出光电子，则如图4(A)至(D)所示的迄今为止只作为理论值(计算值下段的实线所表示的曲线图)确认的电子的状态密度，可通过用波长对光电子放出特性进行微分来求出。
即，图4(A)至(D)中上段的○所表示的曲线表示实测的电子的状态密度，非常有助于新材料的开发和新材料特性的确认。
但是，若在紫外线发生装置的出射口2的附近使用凸透镜10作为会聚用光学系统，则由于波长大于设计波长的光的焦点距离变长，发生由壳体3的尖端部的壁3a引起的渐晕(图5中的点划线)，产生可对试样S照射的光量降低，对试样S的照射面积即照射光斑变化等的缺陷。
图6表示了消除这样的缺陷的第2实施例，该实施例中，作为出射口2的附近的会聚用光学系统，配置反射光学元件即凹面镜11。
这样，通过使用凹面镜11，可消除波长的变化引起的渐晕，显著减小对试样S的光量变化及试样的照射面积的变动，扩大测定对象的波长范围，同时，可将出射口2和试样S的照射面的距离扩大到15mm左右。
产业上的利用可能性根据本发明，由于可在大气中处理试样，因此，可容易地交换成为测定对象的试样，可适用于制造现场中产品的品质检查等，成为非常有用的部件。
权利要求
1.一种光电子测定装置，用来自紫外线发生源的紫外线照射大气中配置的试样，检测从上述试样放出的光电子。
2.权利要求1所述的光电子测定装置，其特征在于，检测上述紫外线的波长和光电子放出的开始时刻。
3.一种光电子测定装置，令从上述紫外线发生源到上述紫外线出射口为无氧环境的同时，试样台配置成令上述出射口和上述试样的表面的距离为15mm以下。
4.权利要求1所述的光电子测定装置，其特征在于，在上述出射口的附近配置由凹面镜组成的会聚光学元件。
5.权利要求1所述的光电子测定装置，其特征在于，具备选择来自上述紫外线发生源的紫外线的波长的部件。
全文摘要
本发明提供大气中可处理试样的光电子测定装置。从紫外线发生装置1向试样S照射波长变化的紫外线，检测试样S开始放出光电子的波长的光电子测定装置中，使到出射口2为止为无氧环境，同时试样台4配置成令出射口2和试样S的表面的距离为7mm以下。
文档编号G01N23/22GK1930468SQ20058000775
公开日2007年3月14日 申请日期2005年3月11日 优先权日2004年3月12日
发明者中岛嘉之, 山下大辅 申请人:理研计器株式会社