近日，由天津市知识产权创新创业发明与设计大赛组委会主办的“云上天津知识产权创新创业发明与设计大赛优秀项目发布推介会”成功举办，南开大学物理科学学院参赛项目“超快扫描电子显微镜”荣获二等奖。
“超快扫描电子显微镜”项目由物理科学学院付学文教授指导，主要成员为张亚卿、于耀诚、陈祥、刘芳。项目的核心发明专利中，针对当前半导体行业对纳米光电半导体材料与器件载流子动力学高时空分辨测量的难题，基于泵浦-探测原理，将具高空间分辨的扫描电子显微镜和具有高时间分辨的飞秒激光进行结合，并集成自主设计开发的超快扫描二次电子探测器和数据采集控制软件，发展了一种具有超高时空分辨率的超快扫描电子显微镜，该装置可在飞秒与纳米时空尺度对半导体表面的光生载流子（电子、空穴）进行实时动态成像，相较于传统的超快光谱载流子动力学测量技术在时空分辨率、表面探测灵敏度等方面均实现了新的突破。一方面，该技术对表面载流子的探测深度只有几纳米到十几纳米，远小于传统超快光学测量技术的微米级探测深度，从而为光电材料表面和界面载流子动力学测量难题提供了新的可视化解决方案。与此同时，该技术还能够对表面和界面光生电子与空穴的激发、分离、扩散、传输、复合等过程进行实时动态成像，克服了传统超快光谱测量需结合复杂理论模型反推材料内部载流子动力学的难题。随着半导体器件紧跟摩尔定律不断小型化发展和逐渐接近物理极限，实现在纳米乃至原子尺度表征材料与器件中的界面载流子动力学过程已成为进一步发展新型高性能光电功能材料与器件面临的重大挑战之一。该项目发展的超快扫描电子显微镜为这一难题提供了一种新的潜在解决方案，将为光电功能材料、低维半导体、纳米光子学、清洁能源等领域载流子动力学研究提供重要支撑，助力我国未来信息与能源产业的发展和升级。
天津市知识产权创新创业发明与设计大赛由市知识产权局、滨海高新区管委会、市教委、市科技局、市科协、市工信局、市人社局、市总工会、团市委、市妇联、市工商联等十一部门共同发起举办，以高质量发展为目标，旨在有效利用知识产权精准推进创新创业创造工作，助力知识产权强市战略，建设创新发展的现代化天津。
大赛历时6个月，开展了大学生知识产权创新创业大赛，北辰区、河西区创新创业大赛等特色赛，经过各初赛部门评审，遴选出百余项市场性强、商业前景好的项目入围总赛。经过专家评审，共60个项目分别获得一、二、三等奖。
内容来源：“南开大学”微信公众号、付学文课题组供稿
校对：赵玮璐
审核：邢 翠
