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日立高新技术在中国

 光电产业是将光子学、电子学、信息学技术相融合的高新技术产业,是围绕光信号产生、传输、处理和接收等环节,开展各类零件、组件、设备制造及应用市场商业行为活动的总和。光电行业虽是一个新兴产业,但已呈现出生机勃勃的发展态势,产值指标一路扶摇直上。据数据,2019年光电行业总体规模已超过1.5万亿元,预计全球光电市场仍会持续以两位数的速度增长。正是这种快速增长的产业发展速度,吸引了众人的眼球,带动了世界各国光电相关产业的发展。

二十余类仪器“凭借力”,万亿级光电产业“上青云”

 光电产业市场庞大,其中的细分市场小则百亿,大则近万亿。相关细分产业包括:光电器件、半导体照明产业、平板显示产业、光伏产业、红外及微光夜视产业、光机电一体化设备等。

日立科学仪器丰富产品线为光电产业提供各种解决方案
日立科学仪器丰富产品线为光电产业提供各种解决方案

 日立科学仪器(北京)有限公司具有丰富的产品线,可帮助用户攻克光电领域的各项课题,为光电行业提供丰富的解决方案。面向光电行业,其分析仪器产品线及电镜产品线可提供紫外分光光度计、台式电镜、钨灯丝扫描电镜、热场发射扫描电镜、冷场发射扫描电镜、聚焦离子束系统、透射电镜、离子研磨仪、原子力显微镜、白光干涉仪等仪器技术及对应完备的光电行业解决方案。以下按细分行业对部分解决方案案例进行列举,以飨读者:

光电器件产业:日立提供分光光度计、电镜解决方案列举

 光电核心器件产品主要包括激光器、探测器、光学元件、传感器、滤光片等。据数据,2018年全球核心器件市场的总收入约2800亿美元,复合年增长率约为7.6%。其中亚洲市场贡献了绝大部分市场份额,特别是中国市场的高增长。日立电镜、分光光度计等可以为光电核心器件提供全面的光电表征解决方案。

解决方案案例1:

近红外型光学元件光学性能测试。凭借紫外・可见・近红外区宽的测光范围,非常适合评价近红外型光学元件,如自动驾驶等的传感设备LiDAR等光学元件及智能手机摄像头的滤光片、人脸识别滤光片等。

对应产品型号:
紫外可见近红外分光光度计UH4150AD+(测光范围:紫外可见区8Abs、近红外区7Abs)

解决方案案例2:

显示屏等偏振材料的偏振度和消光比测试。

对应产品型号:
紫外可见分光光度计U-3900系列紫外可见近红外分光光度计UH4150系列UH5700

解决方案案例3:

防窥膜在不同入射角下偏振透过率测试。

对应产品型号:
紫外可见近红外分光光度计UH4150系列

解决方案案例4:

VR和 AR眼镜、相机镜头、摄像头等多种光学元件、传感器部件光学测试。

对应产品型号:
紫外可见近红外分光光度计UH4150系列

解决方案案例5:

镜头光学涂层结构分析。冷场电镜优异的低电压成像能力,可以观察光学涂层的多层结构。

对应产品型号:
冷场扫描电镜SU8600

半导体照明产业:日立提供电镜、干涉仪解决方案列举

 半导体照明通常是指把电能转换为光能的半导体器件LED及其应用产品。LED(Light Emitting Diode,发光二极管)是利用半导体P-N结在正向导通时少数载流子和多数载流子复合释放出的过剩能量引起光子发射的冷光发光组件。日立电镜、干涉仪等可以为LED、半导体材料等提供全面表征解决方案。

解决方案案例1:

通过电镜中的能谱可以分析LED内部结构(封装树脂,反射材料,金线和电极等)

对应产品型号:
钨灯丝扫描电镜SU3800离子研磨仪IM4000II(加工LED样品截面)

解决方案案例2:

LED发光层位置分析。通过BSE图像可以观察金线及镀层的分布情况,通过UVD-CL成像模式可以看到发光层的位置。

对应产品型号:
钨灯丝扫描电镜SU3900;离子研磨仪IM4000II(加工LED样品截面)

解决方案案例3:

表征荧光粉的二维分布,通过UVD-CL成像模式可以区分荧光粉中的发光材料(图c ③所示),通过能谱可以分析发光材料的元素。

对应产品型号:
热场扫描电镜SU5000

解决方案案例4:

白光LED是由蓝光发光片和荧光粉组成,荧光粉可以将蓝光发光片发出的部分蓝光转换成黄光,最终黄光和蓝光共同组成白光。通过UVD-CL成像模式可以观察到树脂中的荧光粉分布。

对应产品型号:
热场扫描电镜SU5000

解决方案案例5:

表征荧光粉的三维分布,SU5000配合超薄切片机可以对样品进行连续切片并拍照,实现三维重构。利用UVD的CL图像,可以分析荧光材料(绿色)的三维空间分布情况。

对应产品型号:
热场扫描电镜SU5000

解决方案案例6:

LED三维形貌观察和成分分析。通过VS1800可以测量LED颗粒的表面3D形貌,利用多层膜测量功能可以无损观察LED内部的电极位置。结合电镜可以观察形貌和元素分布。

对应产品型号:
白光干涉仪VS1800

解决方案案例7:

半导体材料晶体缺陷分析。SE和BSE信号均无法观察GaN表面的晶体结构缺陷,而UVD的CL信号可以看到表面的晶体结构缺陷(黑点)。

对应产品型号:
台式扫描电镜FlexSEM1000

红外及微光夜视产业:日立提供电镜、干涉仪解决方案列举

 红外及微光夜视产品是指在无光照或弱光照条件下,利用红外热成像技术实现成像功能的产品。红外夜视产业链涉及红外光学材料、红外镜头、红外探测器等几个关键环节。红外探测器是红外夜视产业链中技术和制造工艺难度要求最高的器件,红外探测器用于将感应到的红外光信号转换为电信号,相当于普通数码相机的CCD或CMOS传感器。日立电镜、干涉仪等可以为LED、LCD等提供表征解决方案。

解决方案案例1:

红外滤光片多层结构分析。利用离子研磨仪可以将样品截面平整加工,通过冷场电镜优异的低电压成像能力,可以观察红外滤光片的多层结构。

对应产品型号:
冷场扫描电镜Regulus8100、离子研磨仪IM4000II

平板显示产业:日立提供电镜、干涉仪解决方案列举

 新型平板显示器件已成为数字电视、计算机、移动终端等新一代数字化整机产品的关键件,成为支撑全球信息产业持续发展的新经济增长点之一,是战略性的高科技产业。新型平板显示器件分主要包括薄膜晶体管液晶显示器件(TFT-LCD)、等离子显示器件(PDP)、有机电致发光器件(OLED)、表面传导电子发射器件(SED)等几大类。日立干涉仪等可以为LCD等提供表征解决方案。

解决方案案例1:

LCD材料的三维形貌观察。VS1800可以实现无损、大面积、高分辨的表面3D形貌分析,可以满足各类显示材料和薄膜的高度、角度、粗糙度、膜厚测量需求。

对应产品型号:
白光干涉仪VS1800

光伏产业产业:日立提供电镜、干涉仪解决方案列举

 光伏电池,又称太阳能电池,是一种有效吸收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件。根据所用材料的不同,分为多晶硅、单晶硅、非晶硅、多元化合物(如砷化镓等III-V族化合物)、纳米晶等太阳能电池。其中,硅系太阳能电池的市场占有率具有绝对优势,其中多晶硅、单晶硅太阳能电池又称为晶体硅太阳能电池,占全球太阳能电池的90%左右,非晶硅太阳能电池为薄膜太阳能电池,是产业未来的发展方向。日立电镜、Map 3D软件等可以对太阳能电池进行三维形貌观察。

解决方案案例1:

太阳能电池三维形貌观察。Hitachi Map 3D软件配合BSE探测器可以对样品表面的三维形貌进行观察和测量。上图左边为太阳能电池表面金字塔结构的三维形貌。

对应产品型号:
日立扫描电镜、Hitachi Map 3D软件

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