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【2021年版】ケルビンプローブ メーカー11社一覧

ケルビンプローブのメーカー11社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


ケルビンプローブとは

ケルビンプローブとは仕事関数を測定する手法

ケルビンプローブ法とは顕微鏡の測定手法の一つです。試料表面に金属製のプローブを近づけて試料とプローブの間の仕事関数の差に起因する接触電位差を測定します。仕事関数が既知のプローブを用いることで試料表面の仕事関数を求めることができます。

薄膜の仕事関数はデバイスの特性解析に有用な物性値

試料表面の仕事関数は薄膜の膜質や不純物の有無によって変化します。太陽電池やセンサーにおいて薄膜の膜質や高次構造はデバイスの特性に影響を与える可能性があります。種々の条件で成膜した薄膜をケルビンプローブ法で測定することで膜構造と特性の相関解析などを行うことができます。

ケルビンプローブの使用用途

ケルビンプローブは太陽電池やELデバイスで有用

ケルビンプローブを用いた測定は金属、半導体材料で用いられることが多いです。シリコン太陽電池や有機薄膜太陽電池、有機EL、電極表面の解析でケルビンプローブを用いた測定が行われます。ケルビンプローブでは表面の仕事関数をマッピングすることが可能となるため、顕微鏡で測定した表面の画像と合わせて解析を行います。

ケルビンプローブ法で金属の腐食箇所の特定も可能

またケルビンプローブ法で仕事関数のマッピングを行うことで金属の腐食部分の特定も行うことが可能です。腐食等の化学変化が起こった箇所では仕事関数が変化しているため、試料のどこで予期せぬ反応が起こっているかマッピングすることが可能になります。

ケルビンプローブの原理

ケルビンプローブは試料表面とプローブの電子移動を利用する手法

ケルビンプローブ法は原子間力顕微鏡(AFM)を応用した測定手法であり、マイクロメートルのオーダーの空間分解能を持っています。ケルビンプローブ法では金属製のプローブを試料表面に接触させます。試料表面にプローブが接触したときに電子の移動が起こり、フェルミ準位が変化するため試料表面の電位が変化します。この電位の変化量はプローブと試料の仕事関数に依存する値であるため、仕事関数が既知のプローブを用いることで試料表面の仕事関数を求めることができます。試料全体に対してプローブを接触させることで、薄膜内の仕事関数をマッピングすることが可能となり、仕事関数の変化から腐食や膜質の変化が起こっている箇所を特定することができます。

ケルビンプローブは有機、無機材料関係なく非破壊で測定可能

ケルビンプローブ法では試料を非破壊で測定することが可能です。また有機物、無機物いずれの薄膜でも測定が可能です。そのため多層膜の断面で各層の仕事関数を測定したり、薄膜成長過程での仕事関数の測定を行うこともあります。その他、表面の仕事関数の変化から触媒表面で起こる化学反応解析など、物理化学の基礎的な研究に用いられることもあります。

参考文献
https://www.tokyoinst.co.jp/products/detail/work_function_surface_potential_measurement/KT01/index.html
https://www.toyo.co.jp/material/products/detail/skp470.html
http://microscopy.or.jp/jsm/wp-content/uploads/publication/kenbikyo/47_1/pdf/47-1-18.pdf

ケルビンプローブのメーカー情報

ケルビンプローブのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 キーサイト・テクノロジー
  2. 2 メガニクス株式会社
  3. 3 株式会社シー・シー・ピー・ジャパン

設立年の新しい会社

  1. 1 株式会社シー・シー・ピー・ジャパン
  2. 2 日本セミラボ株式会社
  3. 3 株式会社精研

歴史のある会社

  1. 1 理研計器株式会社
  2. 2 キーサイト・テクノロジー
  3. 3 ダイトロン株式会社

ケルビンプローブのメーカー11社一覧


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