136-0173-6157
苏州惟光探真科技有限公司
量子光学
SSQ900二维材料点缺陷固态量子比特测试系统

SSQ900二维材料点缺陷固态量子比特测试系统主要由宽场荧光模组、光致发光光谱、拉曼光谱和二阶关联函数(g2(τ))测量等功能模组组成,是专门聚焦六方氮化硼(hBN)等相关材料的色心性能进行表征的光学测试系统。其中二阶关联函数(g2(τ)测量是鉴定六方氮化硼(hBN)等相关材料的色心是否是单光子源的决定性实验,这是hBN色心能够应用于量子密码、量子计算等领域的核心证据。

产品咨询
主要性能特点:
  • 插槽式模块化光路设计,可扩展集成多个激发波长;
  • 集成宽场扫描,可快速定位色心位置;
  • 可在光谱信号收集模式和成像模式之间自由切换;
  • 自动化软件控制;


光路示意图
设备主要特色:革命性的插槽式并联光路设计
  • 强大的光路稳定性:
    取消了传统意义上的显微镜周边冗余,更加贴合光路稳定性要求比较高的未来应用场景
  • 无限拓展的可能性:
    显微镜光路,荧光,Raman,振镜扫描光电流光路,不同波长的荧光与Raman测试,依次并联,无限拓展
  • 定量测试的高准确度:
    激光功率校准集成在显微镜模组中,通过测量激光采样镜获取的少量激光光强,可作为激光功率的实时校准和参考,并通过集成在荧光和拉曼模组中的连续衰减片调节光强。
  • 更多的功能实现:
    荧光光强对于激发功率密度非常敏感,要准确的比较不同样品的荧光光强,需要应用翘曲度模组通过自动对焦,固定激发光斑的大小,同时通过激光功率校准来固定激发光强,最终保证了显微共聚焦荧光光强的稳定性和可比较性。


设备技术规格

设备名称

主要技术规格描述

二维材料点缺陷固态量子比特测试系统(型号:SSQ900)

显微成像模组

手动物镜转台,可在多个物镜间切换,配备5x/10x/50x/100x等多个复消色差物镜,对样品表面显微成像:配备不低于500万像素高分辨率成像相机,可获得激光光斑和样品表面的显微图像,显微光路可在荧光收集模式和成像模式之间切换;
配备激光离焦量传感器,配合样品位移系统可实现激光自动聚焦和样品表面跟踪。


精密位移台

XY方向,最小分辨率 <1μm,重复定位精读±3μm;
高精度Z调焦器,最小分辨率 <0.1μm,重复定位精读 <0.5μm。


光谱仪

光谱范围200-1100nm,光谱分辨率优于2cm-1

荧光成像模组

配备匀化照明的532nm暗场激发光源,可实现对样品表面的暗场荧光成像功能,用于快速寻找色心点缺陷的位置。

532nm激发和拉曼荧光信号收集模组

532nm连续激光器,TEM00模,激光出口功率>100mW;
拉曼光谱收集范围90~4000cm-1,谱分辨率2cm-1;
荧光光谱收集范围550~1000nm,光谱空间分辨率优于2μm;
配合自动聚焦模块,可实现微区拉曼和荧光光谱面扫描分析,面扫描步长精度最高可达1μm。


光谱仪

采用光栅单色仪与制冷型光谱相机,配合上述532 nm激光模组,可采集Raman光谱或者PL光谱,光谱分辨率2cm-1


二阶相关系数测量模块

配置2个单光子探测器,可制冷至-20℃,光敏面尺寸500μm,暗计数200~ 500cps。时间相关单光子计数器,时间通道数最大65535,最小时间分辨率16ps,最大瞬时饱和计数100Mcps。

低温样品台(可选)

温度范围77-300k,液氮制冷。

软件

可自动按一定间隔对全晶圆进行自动聚焦和光谱采集。可对光谱峰位、峰高和半高宽等进行拟合。可自动拟合并计算组分、应力、晶化率、载流子浓度等信息,样品数据库可定制。将拟合结果以二维图像方式显示。
集成控制激光器、时间分辨单光子计数器以及单光子探测器等组件,实现时间二阶相关系数测试功能,以及相应的数据处理功能,用于判断样品发光的单光子特性。

智能化软件平台和模块化设计
  • 统一的软件平台和模块化设计;
  • 良好的适配不同的硬件设备:平移台、显微成像装置、光谱采集设备、自动聚焦装置等;
  • 成熟的功能化模块:晶圆定位、光谱采集、扫描成像Mapping、3D层析,Raman Mapping,FLIM,PL Mapping,光电流Mapping等;
  • 智能化的数据处理模组:与数据拟合、机器学习、人工智能等结合的在线或离线数据处理模组,将光谱解析为成分、元素的分布等,为客户提供直观的结果。可根据客户需求定制光谱数据解析的流程和模组;
  • 可根据客户需求进行定制化的界面设计和定制化的RECIPE流程设计,实现复杂的采集和数据处理功能。
控制软件界面:
主要性能特点:
  • 插槽式模块化光路设计,可扩展集成多个激发波长;
  • 集成宽场扫描,可快速定位色心位置;
  • 可在光谱信号收集模式和成像模式之间自由切换;
  • 自动化软件控制;


光路示意图
设备主要特色:革命性的插槽式并联光路设计
  • 强大的光路稳定性:
    取消了传统意义上的显微镜周边冗余,更加贴合光路稳定性要求比较高的未来应用场景
  • 无限拓展的可能性:
    显微镜光路,荧光,Raman,振镜扫描光电流光路,不同波长的荧光与Raman测试,依次并联,无限拓展
  • 定量测试的高准确度:
    激光功率校准集成在显微镜模组中,通过测量激光采样镜获取的少量激光光强,可作为激光功率的实时校准和参考,并通过集成在荧光和拉曼模组中的连续衰减片调节光强。
  • 更多的功能实现:
    荧光光强对于激发功率密度非常敏感,要准确的比较不同样品的荧光光强,需要应用翘曲度模组通过自动对焦,固定激发光斑的大小,同时通过激光功率校准来固定激发光强,最终保证了显微共聚焦荧光光强的稳定性和可比较性。


设备技术规格

设备名称

主要技术规格描述

二维材料点缺陷固态量子比特测试系统(型号:SSQ900)

显微成像模组

手动物镜转台,可在多个物镜间切换,配备5x/10x/50x/100x等多个复消色差物镜,对样品表面显微成像:配备不低于500万像素高分辨率成像相机,可获得激光光斑和样品表面的显微图像,显微光路可在荧光收集模式和成像模式之间切换;
配备激光离焦量传感器,配合样品位移系统可实现激光自动聚焦和样品表面跟踪。


精密位移台

XY方向,最小分辨率 <1μm,重复定位精读±3μm;
高精度Z调焦器,最小分辨率 <0.1μm,重复定位精读 <0.5μm。


荧光成像模组

配备匀化照明的532nm暗场激发光源,可实现对样品表面的暗场荧光成像功能,用于快速寻找色心点缺陷的位置。

532nm激发和拉曼荧光信号收集模组

532nm连续激光器,TEM00模,激光出口功率>100mW;
拉曼光谱收集范围90~4000cm-1,谱分辨率2cm-1;
荧光光谱收集范围550~1000nm,光谱空间分辨率优于2μm;
配合自动聚焦模块,可实现微区拉曼和荧光光谱面扫描分析,面扫描步长精度最高可达1μm。


光谱仪

采用光栅单色仪与制冷型光谱相机,配合上述532 nm激光模组,可采集Raman光谱或者PL光谱,光谱分辨率2cm-1


二阶相关系数测量模块

配置2个单光子探测器,可制冷至-20℃,光敏面尺寸500μm,暗计数200~ 500cps。时间相关单光子计数器,时间通道数最大65535,最小时间分辨率16ps,最大瞬时饱和计数100Mcps。

低温样品台(可选)

温度范围77-300k,液氮制冷。

软件

可自动按一定间隔对全晶圆进行自动聚焦和光谱采集。可对光谱峰位、峰高和半高宽等进行拟合。可自动拟合并计算组分、应力、晶化率、载流子浓度等信息,样品数据库可定制。将拟合结果以二维图像方式显示。
集成控制激光器、时间分辨单光子计数器以及单光子探测器等组件,实现时间二阶相关系数测试功能,以及相应的数据处理功能,用于判断样品发光的单光子特性。

智能化软件平台和模块化设计
  • 统一的软件平台和模块化设计;
  • 良好的适配不同的硬件设备:平移台、显微成像装置、光谱采集设备、自动聚焦装置等;
  • 成熟的功能化模块:晶圆定位、光谱采集、扫描成像Mapping、3D层析,Raman Mapping,FLIM,PL Mapping,光电流Mapping等;
  • 智能化的数据处理模组:与数据拟合、机器学习、人工智能等结合的在线或离线数据处理模组,将光谱解析为成分、元素的分布等,为客户提供直观的结果。可根据客户需求定制光谱数据解析的流程和模组;
  • 可根据客户需求进行定制化的界面设计和定制化的RECIPE流程设计,实现复杂的采集和数据处理功能。
控制软件界面:
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