产品简介
电吸收光谱仪（Excion）是一种通过测量样品在施加电场时对光的吸收变化来研究半导体和其他材料属性的技术。通过电吸收光谱，可以得到吸收系数与电场的一阶、二阶等高阶效应的样品信息。其中，斯塔克效应（Box1）是典型导致电吸收信号产生的物理效应，此外还可以用来研究电荷调制吸收谱等。Excion 包括电场诱导吸收光谱（EIEAS）和电荷注入吸收光谱（CIEAS）两大模块功能，方便用户灵活研究电场诱导效应和注入电荷诱导效应。
Excion是面向电吸收光谱与Stark光谱的电场调制光谱系统，用于记录外加电场引起的吸收变化。它的核心任务是把微弱差分吸收信号与激子、偶极矩、极化率、电荷转移态和局部电场响应联系起来。
在有机半导体、钙钛矿、量子阱、分子材料和光电器件研究中，电吸收/斯塔克谱常用于分析场诱导能级变化和电荷分离过程。实验可靠性取决于调制电场、锁相检测、样品结构、光谱导数拟合和背景漂移控制。
Excion 是全球范围内首套电吸收光谱商业化设备，由东谱科技的科研人员和工程师携手来自剑桥大学、香港城市大学、中山大学、华南理工大学的专家成员联合研发而成。
从应用方向上，EAS 具有广泛的应用范围，特别是在半导体物理和光电子学领域。以下是一些EAS应用的关键领域和方向：
（1）带隙测定：EAS可用于测量半导体的带隙。在外加电场作用下，靠近带边的吸收起始点会发生移动，从而允许精确确定带隙能量。
（2）激子态：在半导体中，激子——电子和空穴的束缚态——可以使用 EAS 进行研究。外加电场可以改变这些激子存在所需的能量，这表现为吸收光谱的变化。
（3）量子阱子带跃迁(intersubband transition)：对于像量子阱、线和点这样的量子限制结构，EAS 可以用来观察子带间的跃迁，这对于理解材料的尺寸对电子性质的影响非常重要。
（4）材料质量评估：EAS可以帮助检测半导体样品中的杂质和缺陷。吸收光谱的变化可能表明存在影响电子结构的缺陷或杂质。
（5）光电子器件特性表征：在开发LED、光电探测器和太阳能电池等器件时，EAS可以提供有关材料在工作状态下的行为的理解。这包括研究电场对光发射或吸收过程效率的影响。
（6）调制器和开关：基于半导体的光调制器和开关依赖于斯塔克效应，这可以通过EA光谱学来表征和优化。
（7）非线性光学特性：具有非线性光学特性的材料可以使用EAS进行研究，以了解它们如何与强电场相互作用，这对于光信号处理和通信应用至关重要。
（8）量子信息处理：在新兴的量子计算领域，EAS可以协助设计和分析可能作为量子比特（qubits）或其他量子光学组件的半导体结构。 总之，EA光谱学的应用使研究人员和工程师能够深入了解材料的电子属性，有助于推进材料科学的发展，并优化光电子器件，服务于包括半导体、电信、能源、照明及显示和量子计算等在内的各个行业。
Excion电吸收光谱仪的一般使用流程如下：
（1）样品准备： 将半导体或其他材料的薄膜样品准备好，并附上电接触点，以便在其上施加电场。常见的方式是把样品制备成三明治结构。
（2）施加电场： 向样品施加直流或低频电场，可以在软件灵活设置电场的大小、频率、偏置值等。
（3）光吸收测量： 在EIEAS 或CIEAS的模式下，设置扫描波长、扫描电场频率、扫描电场大小等测试变量，进行变量依赖的光吸收测量。
（4）数据分析： 通过比较有无电场时的吸收光谱，可以观察到对应于材料中不同电子态之间转换的吸收变化。施加电场可能会导致吸收峰的位移，表明电子在能级间转换所需能量的变化。Excion 提供了数据平滑、分峰、一阶导、二阶导、指数拟合、多项式拟合等丰富的数据分析功能。
（5）数据导出：Excion提供便捷的数据导出功能，可以导出TXT/CSV等文本格式的数据。
（6）数据解释：用户从Excion获得的数据可以用来研究半导体材料的各种性质，包括带隙（价带和导带之间的能量差）、带边缘附近的态密度、内建电场以及可能影响电子结构的缺陷或杂质的存在等等。
Excion凭借其高灵敏度与精确度、多功能性、易用性、高通量检测、耐用性、完善的技术支持与售后服务等优点，成为工业和科研领域的理想选择。
产品特点
□ 多功能性：Excion 开发借鉴了最前沿的电吸收科研与工业应用研究成果，集成了EIEAS和CIEAS两种原理模式，集成了透射与反射两种光路检测模式，还可以进行多达8种以上的物理变量扫描与单点检测测试；
□ 高灵敏度与精确度：Excion 采用了最新的调制、传感与检测技术，能够捕捉到极其微小的变化，其测量结果具有高度的可靠性和重复性，确保了数据的准确性；
□ 宽光谱范围：这款光谱仪覆盖了从紫外到近红外（200-2500nm）的广泛波段，适用于多种不同的电吸收光谱分析需求；
□ 高通量检测：人工智能的设计理念，极高程度的自动化设计，高速数据采集系统使得 Excion 能够迅速完成光谱扫描，大大提高了工作效率和实验通量；
□ 易于操作：Excion的用户界面设计直观易懂，即使是非专业人员也能轻松上手，具有典型的“Plug & Play”和“Turn-key”特征。；
□ 稳定性与可靠性：Excion采用高质量的零部件和精密的制造工艺，引入了完善的错误处理与设计，确保了仪器长期稳定运行，减少了维护成本；
□ 完善的技术支持与售后服务：我们为 Excion 提供全面的技术支持和保修服务，确保用户在使用过程中无后顾之忧。
产品功能
□ 测量电场诱导吸收变化和Stark光谱信号；
□ 支持通过调制、锁相和差分光谱提取弱电吸收响应；
□ 可用于研究电荷转移态、局部电场、激子极化和材料能级响应。
测量模式
□ 单点测量；
□ 扫描测量；
- 波长扫描
- 频率扫描
- 相位扫描
- 光源强度扫描
- 电场强度扫描
- 注入电流扫描
- 温度扫描：变温测试
原理模式
- 电场诱导吸收光谱（EIEAS）
- 电荷注入吸收光谱（CIEAS）
- 电荷调制吸收谱等
- 电吸收谱
功能参数
Excion电吸收光谱仪 |
功能
| 原理功能 | EIEAS |
CIEAS |
光路功能模块 | 透射式 |
反射式 |
泵浦光模块 | 有/无（405/450/520/980nm可选） |
检测波长功能模块 | 200-300 nm |
300-1100 nm |
1100-1800 nm |
1800-2500 nm |
变温功能模块 | 常温 |
变温 | 4 K-300 K |
78 K-300 K |
室温-500 K |
可视化模块 | 有/无 |
电学信号 | 模块1 | 频率 | 10 mHz~105 KHz |
电压 | AC,0-20V; DC,0-10V. |
电场 | 制样决定 |
电流 | 制样决定 |
模块2 | 频率 | 45 Hz-999.9Hz |
电压 | AC,0-350V; DC,0-±500V |
电场 | 制样决定 |
电流 | 制样决定 |
波长范围 | 200-2500nm(选配) |
最小步进波长 | ±0.1 nm (典型值) |
波长调节方式 | 自动 |
检测深度 | 6阶 |
检测灵敏度 | 10−4 OD |
软件 |
功能 | 1. Excion软件包 |
2. 测试与分析功能 |
产品应用
□ 带隙测定；
□ 激子态研究；
□ 量子阱子带跃迁；
□ 材料质量评估；
□ 光电子器件特性表征；
□ 调制器和开关；
□ 非线性光学特性；
□ 量子信息处理等。
专业名词解析
电吸收光谱EAS： 电吸收光谱记录外加电场引起的吸收变化，通常以微小差分信号表示。它可用于研究半导体、分子和光电材料中的激子、电荷转移态和极化响应；
Stark效应： Stark效应指外加电场引起能级或光谱峰位变化的现象。斯塔克光谱常用于分析跃迁偶极矩、极化率变化和局部电场；
差分吸收ΔA： 差分吸收ΔA表示施加电场前后吸收光谱的微小变化。该信号通常很弱，需要锁相检测、稳定调制和可靠背景扣除；
锁相检测： 锁相检测通过参考调制频率提取与目标信号同频同相的弱信号，可提高电吸收、表面光电压和调制光谱实验的信噪比；
调制频率： 调制频率决定实验对不同时间尺度过程的敏感性。频率过高可能使慢过程跟不上，频率过低则更易受到漂移和低频噪声影响；
偶极矩变化Δμ： 偶极矩变化Δμ描述跃迁前后电荷分布差异，是分析电荷转移态和激子极化特性的参数之一。提取时需依赖光谱模型和样品取向假设；
极化率变化Δα： 极化率变化Δα反映分子或激发态对外电场响应能力的变化。Stark光谱中它通常与谱线一阶或二阶导数形状相关；
电荷转移态： 电荷转移态是电子和空穴在空间上部分分离的激发态，常见于有机光伏、发光材料和分子异质结。电吸收光谱可帮助识别其电场响应。
常见问题
电吸收光谱仪/斯塔克（Stark）光谱仪 Excion是电吸收光谱仪/斯塔克光谱仪，用于测量电场诱导吸收变化和Stark光谱信号。理解该设备时，重点关注电吸收光谱EAS、Stark效应、差分吸收ΔA、锁相检测、调制频率等概念。有机光伏、钙钛矿、OLED和半导体材料研究正在关注电场诱导效应、局部电场和电荷转移态的定量分析。
1. 问：电吸收光谱仪/斯塔克（Stark）光谱仪 Excion是什么设备，主要解决什么测试问题？
答：Excion用于测量样品在外加电场下的吸收变化，分析半导体、发光材料和光伏材料中的电场响应、激子行为和电荷转移态。测量电场诱导吸收变化和Stark光谱信号。
2. 问：电吸收光谱仪/斯塔克（Stark）光谱仪 Excion在当前科研热点中主要关注哪些数据？
答：有机光伏、钙钛矿、OLED和半导体材料研究正在关注电场诱导效应、局部电场和电荷转移态的定量分析。数据阅读时建议把电吸收光谱EAS、Stark效应、差分吸收ΔA与电吸收条件对应起来；若涉及锁相检测或调制频率，还应记录校准状态、空白/对照结果和采集窗口，便于不同批次结果比较。
3. 问：电吸收光谱EAS在该设备测试中如何定义和使用？
答：电吸收光谱记录外加电场引起的吸收变化，通常以微小差分信号表示。它可用于研究半导体、分子和光电材料中的激子、电荷转移态和极化响应。在电吸收光谱仪/斯塔克（Stark）光谱仪 Excion相关实验中，该术语通常用于限定测试对象、信号来源或结果判读边界，需要与样品结构、实验条件和原始记录一起说明。
4. 问：Stark效应和差分吸收ΔA会如何影响实验结果？
答：Stark效应指外加电场引起能级或光谱峰位变化的现象。斯塔克光谱常用于分析跃迁偶极矩、极化率变化和局部电场。差分吸收ΔA表示施加电场前后吸收光谱的微小变化。该信号通常很弱，需要锁相检测、稳定调制和可靠背景扣除。两者共同影响结果判读，不能只比较最终数值。
5. 问：开展电吸收光谱仪/斯塔克光谱仪测试前，哪些条件必须提前确认？
答：应确认样品形态、目标变量、环境条件、连接或耦合方式、校准记录和数据输出格式。对于电吸收光谱仪/斯塔克（Stark）光谱仪 Excion，还需重点核对锁相检测、调制频率以及仪器状态是否稳定。
6. 问：如何提高电吸收光谱仪/斯塔克（Stark）光谱仪 Excion数据的重复性？
答：建议固定样品制备批次、装样方式、光路或电学连接、采集参数和数据处理流程；同时保留空白、对照和重复测量结果，避免只用单次数据支撑结论。
7. 问：锁相检测相关结果为什么容易误判？
答：锁相检测通过参考调制频率提取与目标信号同频同相的弱信号，可提高电吸收、表面光电压和调制光谱实验的信噪比。误判常来自本底信号、环境漂移、连接状态、模型假设或样品状态变化，应通过空白测试、条件反转和重复采集排查。
8. 问：围绕调制频率，怎样设计更容易复核的实验？
答：先固定电吸收相关基础条件，再只改变一个目标变量；若结果依赖模型，应报告模型假设、拟合残差和参数不确定度。
9. 问：研究人员解读电吸收光谱仪/斯塔克（Stark）光谱仪 Excion结果时，如何避免过度结论？
答：应先确认测试条件是否满足方法假设，再结合偶极矩变化Δμ、极化率变化Δα和独立表征交叉判断。单一数值、单张图或一次测试不足以支持完整机理结论。
10. 问：科研用户阅读电吸收光谱仪/斯塔克（Stark）光谱仪 Excion相关数据时，应优先关注哪些信息？
答：应优先关注电吸收、Stark光谱、电吸收光谱EAS、Stark效应和差分吸收ΔA对应的测试条件、原始信号、校准方式和误差来源。只有这些信息完整，数据才便于复核和比较。
产品关键词：电吸收谱、电场诱导吸收光谱、电荷注入吸收光谱、EIEAS、CIEAS、电荷调制吸收谱、斯塔克效应、带隙测定、激子态、量子阱子带跃迁、电场诱导效应、注入电荷诱导效应
Keywords: electric absorption spectrum, electric field induced absorption spectrum, charge injection absorption spectrum, EIEAS, CIEAS, charge modulated absorption spectrum, Stark effect, band gap measurement, exciton state, quantum well band transition, electric field induced effect, injected charge induced effect
