La sonda Kelvin completa es un invento del Instytut Fotonowy que aborda una limitación de 150 años de las sondas Kelvin tradicionales: cuando se observa un cambio en la diferencia de potencial de contacto (CPD), no está claro si el cambio se origina en la función de trabajo (WF) de la muestra o en la WF de la punta de la sonda.
La sonda Kelvin completa es el dispositivo de medición de CPD definitivo. Realiza todas las funciones de las sondas Kelvin convencionales pero añade la capacidad única de medir:
La CPD de una muestra con respecto al suelo
La CPD de la punta con respecto al suelo
Esta característica permite a los usuarios distinguir claramente las contribuciones a la CPD muestra-punta tanto de la muestra como de la punta.
El juego de sondas Kelvin consta de:
Unidad controladora,
Sonda Kelvin con la punta de la sonda,
Jaula de Faraday.
El instrumento Kelvin Probe está equipado con:
Compartimento protector para aparcar la punta de la sonda después del experimento,
Puntero láser para indicar el área directamente,
Fuente de luz que ayuda a manipular la muestra cuando el instrumento está cubierto con la Jaula de Faraday,
Barrera láser para detectar con precisión la distancia de la punta de la sonda a la muestra,
Punta de la sonda dorada,
Soporte de muestras,
Mesa XY motorizada.
Punta de Sonda
La parte más importante del instrumento Kelvin Probe es la punta de la sonda. El electrodo de referencia está hecho de una malla de Au de 2,5 mm de diámetro. Proporciona una elevada relación señal/ruido, incluso desde una distancia de 0,5 mm por encima de la muestra. Por lo tanto, no importa si la superficie de la muestra examinada es rugosa o pulida. Las oscilaciones de la punta se generan con un electroimán.
La punta de la sonda es un componente totalmente diseñado y fabricado por Instytut Fotonowy.
Especificaciones:
Peso: 15 kg,
Tamaño: 40x40x45 cm,
Conectividad PC: USB 2.0,
Alimentación: 230 V, 50 Hz o 115 V, 60 Hz,
Técnica de medición: amplificador lock-in- de 2 canales,
Barrera láser para detectar automáticamente el sustrato y evitar que la punta se introduzca en la muestra,
Sensores auxiliares: humedad, temperatura,
Lámpara pequeña,
Puntero láser para la indicación del punto examinado de la superficie,
Portamuestras: - Estado sólido de forma libre con soporte de contacto superior, - Soporte de contacto inferior, - Soporte electroquímico,
Unidad de medida: Rango de tensión de polarización: -5 ÷ 5 V, Resolución de medida de tensión: 0,15 mV, Rangos de corriente: 300 nA, 30 nA, 3 nA, 300 pA,
Punta de la sonda: Tipo de punta de la sonda: Malla de Au, 2,5 mm de diámetro, Resolución de posicionamiento de la punta en el eje vertical: 20 µm, Escaneo automático de la frecuencia de resonancia, Amplitud de oscilación ajustable, Eliminación automatizada de la corriente parásita de la punta, Transparencia parcial para la luz, Distancia de medición CPD típica: 0,2 - 1 mm,
Mesa XY: Motorizada, controlada mediante software, Tamaño: 50 x 50 mm, Rango de movimiento: 50 x 50 mm
