當您需要同時探究材料的光電響應、化學結(jié)構和發(fā)光特性時，是否不得不往返于不同的儀器之間？這種傳統(tǒng)的分散式表征模式，不僅效率低下、易損傷樣品，更讓來自不同設備的數(shù)據(jù)難以直接比對與深度融合，阻礙了對復雜機制的完整揭示。

托托科技的多模態(tài)光電顯微鏡正是為應對這一挑戰(zhàn)而設計的一站式綜合分析平臺。設備融合光電流成像、光譜分析（熒光/拉曼），以及原位變環(huán)境與激發(fā)條件可調(diào)等多物性調(diào)控功能，真正實現(xiàn)多種信號的原位關聯(lián)檢測，為科研與產(chǎn)業(yè)用戶提供“一站式”的綜合分析解決方案。

1.低溫熒光掃描：看清材料發(fā)光的“空間細節(jié)”

在低溫條件下，材料中的熱擾動被顯著抑制，熒光信號更加穩(wěn)定、譜線更加清晰?；谶@一特點，托托科技的多模態(tài)光電顯微鏡可做到低溫熒光掃描測試，對材料的發(fā)光強度在空間上的分布進行精細表征。

如下圖所示，熒光強度在樣品內(nèi)部呈現(xiàn)出明顯的空間差異。其中，樣品邊緣區(qū)域表現(xiàn)出顯著增強的發(fā)光信號，放大后的局部區(qū)域可以看到熒光主要集中二維材料單層位置，而非均勻分布。這種不均勻性通常與材料的局域缺陷、應變分布或能級結(jié)構變化有關。

同時采集的熒光光譜顯示，在低溫條件下發(fā)射峰清晰可辨，信噪比較高，有利于區(qū)分不同發(fā)光通道。結(jié)合空間掃描與光譜信息，可以直觀地將“哪里在發(fā)光”和“發(fā)什么光”對應起來，為后續(xù)材料機理分析和器件性能評估提供依據(jù)。

圖1 (a)WS2顯微鏡照片，紅色框標出了大步長熒光掃描的掃描區(qū)域，綠色框標出了小步長熒光掃描的掃描區(qū)域；(b)光譜曲線；(c)500nm大步長熒光光譜掃描測試；(d)局部200nm小步長掃描測試。以上結(jié)果均在17K低溫下測試得到。

低溫熒光掃描不僅是一種成像手段，更是一種將空間結(jié)構與光學行為直接關聯(lián)起來的表征方法，在新型半導體、低維材料和發(fā)光器件研究中具有重要價值。

2.拉曼特性的掃描表征與研究

拉曼光譜掃描是一種將顯微拉曼光譜與二維空間掃描相結(jié)合的表征技術，可在微米尺度下對材料的結(jié)構、成分及其空間分布進行無損測量。測試過程中，激光在樣品表面按照設定區(qū)域逐點掃描，同步采集每個位置的拉曼光譜，并將選定特征峰值映射為二維分布圖像。

如圖所示，首先通過光學顯微成像確定目標區(qū)域（圖a，紅色框），隨后對該區(qū)域進行高精度拉曼掃描。整個測試過程中，光路對準與掃描位置高度一致，確保拉曼信號與實際樣品位置一一對應，從而實現(xiàn)穩(wěn)定、可重復的空間映射。

圖2 (a) 為樣品的光學顯微圖，紅色框標出了拉曼掃描的掃描區(qū)域；(b) 為對應區(qū)域的拉曼強度分布圖

拉曼光譜掃描方法具有非接觸、無損、高空間分辨率等特點，能夠在保持樣品完整性的前提下獲取豐富的結(jié)構與成分信息。通過靈活選擇拉曼特征峰、峰位或強度參數(shù)，可適配不同材料體系和測試需求，廣泛應用于二維材料、半導體、晶體及微納結(jié)構的表征與質(zhì)量評估。

3.熒光壽命光譜及掃描測試

設備具備時間分辨熒光能力，可進行熒光壽命光譜分析及壽命掃描，是研究鈣鈦礦材料缺陷態(tài)、量子點閃爍行為、二維材料的激子復合動力學、范德華異質(zhì)結(jié)中的層間能量轉(zhuǎn)移、有機半導體中的三態(tài)激子擴散，以及生物標記物熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）過程等前沿動力學問題的強大工具。

圖3 熒光壽命測試結(jié)果圖示

4.多環(huán)境與多種激發(fā)條件表征

為了更真實地反映材料與器件在實際工作狀態(tài)下的行為，托托科技引入了原位變環(huán)境與激發(fā)條件可調(diào)的綜合表征手段。在測試過程中，可在同一實驗平臺上對激發(fā)功率、電學偏置、溫度等條件進行連續(xù)調(diào)控，并同步采集光學與電學響應信號。

如下圖所示，通過調(diào)節(jié)入射激光功率，實現(xiàn)了光激發(fā)條件下器件光電流的原位響應測試，能夠直觀反映器件在不同激發(fā)強度下的動態(tài)穩(wěn)定性與重復性。圖(b)展示了在固定光照條件下，通過改變電學偏置參數(shù)獲得的電流–電壓特性，體現(xiàn)了電學激發(fā)條件對器件輸出行為的調(diào)制能力。

圖4 (a)變功率原位光電流響應測試；(b)變偏壓轉(zhuǎn)移曲線測試；(c)程控1/4波片變角度光電流掃描測試

這種原位變環(huán)境表征方法能夠在不更換樣品、不破壞測試狀態(tài)的前提下，實現(xiàn)多參數(shù)協(xié)同調(diào)控與測量，有助于從“靜態(tài)表征”邁向“工作態(tài)表征”。這一能力對于光電器件、微納結(jié)構及新型材料性能評估具有重要意義。

5. 飛秒激光微加工方案

托托科技的多模態(tài)光電顯微鏡，集成飛秒激光微加工模塊，提供運動臺式加工與高速Galvo掃描振鏡加工兩種方案，可根據(jù)應用需求靈活切換。

運動臺式方案側(cè)重大范圍、高精度定位，適合電極制備、器件隔離及高一致性微結(jié)構加工；

高速Galvo掃描振鏡方案具備高速掃描與快速圖案化能力，適用于復雜圖形刻寫和高效率微納加工任務。

圖5 激光加工樣品結(jié)果展示

該模塊的功能實現(xiàn)了加工與表征的一體化：在完成飛秒激光微加工后，無需移動樣品，即可直接對加工區(qū)域開展光學、電學及光譜等多模態(tài)原位表征。這一設計有效避免了二次定位誤差，顯著提升了加工–表征流程的效率與一致性，為器件制備、性能評估及工藝優(yōu)化提供了可靠的技術支撐。

托托科技 多模態(tài)光電顯微鏡

·多波長激發(fā)光源選擇，支持定制激光器波長

可見光：405/473/520/532/671nm；

近紅外：808/1064/1342/1550nm；

中紅外：2-10μm等超寬范圍。

·支持熒光、拉曼、光電流等多種測量模式

·支持樣品移動式掃描及振鏡掃描等多種測試方案

·高效工作流程：通過自動化調(diào)節(jié)流程，為研究工作節(jié)省更多時間 

通過以上功能的有機整合，托托科技多模態(tài)光電顯微鏡不僅實現(xiàn)了“看到”電荷分布、“分析”化學結(jié)構與“探測”發(fā)光特性的同步進行，更構成了一個支持多種信號原位同步采集與空間精確關聯(lián)的強大研究平臺，顯著提升材料跨尺度、多物理量研究的效率與可靠性。