仪器介绍：功能手套箱

一、设备型号、关键性能参数

设备型号：定制。按功能性划分，分为光电手套箱（内置荧光外量子效率测量系统）、锂电手套箱（内置金属镀膜机，氩气氛保护）、二维材料手套箱（内置二维材料转移系统）和复杂环境手套箱（内置匀胶机，提供多种气氛控制，大过渡舱加热）。

关键性能参数：箱内水含量低于1ppm、氧含量低于1ppm；箱体背部配有DN40KF法兰预留口8个；

二、设备原理

手套箱是将高纯惰性气体充入箱体内，并循环过滤掉其中的活性物质的实验室设备，主要对O₂，H₂O，有机气体的清除，产生特定气氛保护下的实验环境，广泛应用于无水、无氧、无尘的超纯环境。

三、应用范围

通过提供隔绝水氧的环境，助力于对环境气氛要求较高的应用场景，提供惰性气氛下材料的制备、生长、测试、保存。

四、设备特色

根据设备接入和功能性，四台手套箱的分工如下：

1.光电手套箱：此手套箱定位和功能性未作调整，目前内置荧光外量子效率测试仪一台，用于测试钙钛矿等电池器件的外量子效率。正在调研用于测试量子反射的量子效率仪器，在手套箱的另一侧工位处使用。

特色配套设备：荧光外量子效率测试仪 1台

2.锂电手套箱（原蒸镀手套箱）：由于设计定位为碱金属的金属蒸镀，该手套箱的气氛换成了氩气钢瓶气，可以兼容锂、钠等碱金属电池的保存和装配。前期戚亚冰院士团队合作拟开展的蒸镀试验，手套箱接入了可以连接电池测试系统的航插线，进一步支持了电池类研究的应用。

特色配套设备：金属蒸镀设备 1台

3.二维手套箱：在平台购置的二维材料转移系统的基础上，需要一台专门用于二维材料转移堆叠的手套箱为之服务，且不能有金属粉尘（蒸镀）和水氧气体对设备进行腐蚀。因此将电化学手套箱服务所内外二维材料在惰性气氛下的转移堆叠使用。

特色配套设备：二维材料转移系统 1台

4.复杂环境手套箱：该手套箱现已兼容湿度、气氛控制下的材料制备，同时借助大舱的加热功能，可以对不同材料体系的制备有较高的兼容性。

特色配套设备：匀胶机 1台，旋转加热台 1台。

五、应用领域

锂离子电池及材料、半导体材料器件、二维材料、钙钛矿电池、金属镀膜、激光焊接等领域。

仪器介绍：光电手套箱：近红外荧光外量子效率测量系统

一、设备型号、关键性能参数

型号：XPQY-EQE-Adv-nir

关键性能参数：

1. 荧光量子效率率和外量子效率光谱范围：350-1650mm, 效率测量范围：0-100%，相对误差：<3%，最小亮度：≤0.l cd/m²；

2. 系统包含双探测器，探测器1：背照式面阵CCD，最低可制冷到-20℃；探测器2：InGaAs阵列检测器，最低可制冷到-25℃；

3. 用于效率测量积分球：3.3英寸Spectralon@量子效率专用，积分时间：双段积分时间，兼顾低亮和高亮。积分球漫反射比值：>99%；

4. 激光器激发波长包括365mm，385mm，405mm，450mm，激发光功率：0-100%可调，光源稳定性：0.5%（开机预热3分钟后）；

5. 电动样品升降台：100mm；

6. 量子效率夹具：聚四氟乙烯比色皿支架，定制电致发光夹具。

7. 多通道切换器，可软件一键自动测量器件所有点数据。

8. 软件可实现荧光量子效率，光致发光光谱，吸收，发光材料光致发光稳定性，峰值波长，中心波长，器件寿命测量（0-100%L终点设置）等常规处理功能。

9. 系统整机一体化设计，体积小巧，满足手套箱内使用。

源表型号：KEITHLEY2400

关键性能参数：电压测量范围20 mV-200 V，电流测量范围10 nA - 1 A；测量精确度0.012%，带宽噪音：2 mV rms Typ。

二、设备原理

光致发光量子产率（PLQY）可以表征样品的发光效率，即测量样品有效利用吸收光的效率，数学上可以表示为发射光子数和吸收光子数的比值。光致发光量子效率测量系统和电致发光量子效率测量系统可以用来测量材料的发光性能。

EQE（外量子效率）的测量

积分球法是目前精度较高的测量EQE的方法，通过积分球配件，将器件的整体光通量收集，并通过计算得到器件的EQE。该方法又有两种测量方案，一种是将器件至于积分球球壁上，仅测量器件的前向通量，称为2π法；一种是将器件置于积分球内部，测量器件的整体通量，称为4π法。外量子效率测试系统可以实现更便捷的操作，以及更高的测量精度。

量子效率测量系统包括光致发光量子效率测量系统和电致发光量子效率测量系统。荧光量子效率测量系统可以测量荧光材料的PLQY（荧光量子效率），用以评估材料的荧光性能；电致发光量子效率测量系统可以测量电致发光材料的EQE（外量子效率），用来评估不同材料的发光性能。我们提供的荧光量子效率测量系统和电致发光量子效率测量系统为整机一体化设计，集成度高，操作简便，结果直观，方便快捷，在各方面具有无可比拟的优点。

IVL（电流-电压-亮度）的测量

除了可以实现对EQE精准测量外，针对电致发光器件的另一个重要性能电流-电压-亮度（IVL），电致发光量子效率测量系统也可以提供一体化、自动化测量的方案。

电流参数（电流、电流密度等）随电压参数的变化曲线反映了器件的电学性质。亮度随电压参数的变化曲线反映了器件的光学性质。这类电学和光学参数之间的关系统称为IVL（电流-电压-亮度）关系，对于电致发光器件也非常重要。

通常情况下，IVL关系的测量需要多套电学测量系统和光学测量系统分别测量，测量全部的参数非常繁琐。通过软件整合电流源和光谱探测器的功能，设备提供的发光器件测量系统软件也可以测量电流、电流密度、电压、电流效率、功率效率、发射光谱、色度等一系列参数，并且逐一对应，形成关系曲线，将测量操作化繁为简。

三、应用范围

量子效率测量系统是用于评价发光材料性能，荧光/光致发光量子效率测量系统可以测量光致发光绝对量子产率（PLQY），电致发光量子效率测量系统可以用来测量电致发光绝对量子产率（EQE）。其内部模块化的探测器组件可根据用户需要任意配置，覆盖紫外-近红外的范围，具有高灵敏度的背照式CCD探测器，在紫外和近红外波段都具有非常高的灵敏度，从而有效解决上转换光量子产率的难以测试的问题。

四、设备特色

1. 操作非常简单，只需培训30-60分钟即可上手操作。软件控制多通道切换器，一键测试完一片芯片上的所有发光点。

2. 夹具设计灵活，根据客户样品尺寸和电极定位量身定制夹具。样品的取放简单，无需打开积分球，减少积分球污染的概率。

3. 仪器可以通过手套箱大仓直接进入手套箱内，体积适中，安装方便。

4. 一体化整机设计，让测试稳定性、重复性、准确性更优异。

5. 器件寿命测量终点可在0-100%L范围内任意设置，可实时查看器件衰减比率。

6. 软件可提供：EQE； I-V-L；电致发光光谱；峰值波长；中心波长；半高峰宽；电流密度；光效；光功率；光子数；光能量；流明效率；颜色测量；器件寿命测量；双段积分时间；显色指数；色温。

五、应用领域

1.半导体发光二极管LED；2.微型LED发光器件MicroLED；3.量子点发光器件QLED；4.有机发光材料和器件OLED；5.钙钛矿发光材料与器件PeLED；6.稀土发光材料，荧光粉，荧光染料，上转换材料等。