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ラングミュアプローブ（プラズマ測定器）
プラズマ診断の「世界標準」として世界中のプラズマ研究者から高い信頼を得ています。100以上の論文で使用された豊富な実績があり、プラズマプロセス開発、基礎研究をサポートします。
ラングミュアプローブ（プラズマ測定器）のメリット
- 100以上の論文に使用されるプラズマ診断の世界標準
- シングルプローブとダブルプローブに容易に交換可能
- 時間平均測定や時間分解能測定、外部とシンクさせてのパルスプロファイルが取得可能
- 酸化物や絶縁膜を除去する電子ボンバードメントによる自動クリーニング機能付き
- プラズマ空間分布を自動測定するための自動リアドライブの搭載が可能
- 標準機能として5周波までのRF補償フィルター付き
- DC,パルスDC,RF,パルスRF,マイクロ波等で利用が可能
ラングミュアプローブ（プラズマ測定器）の仕様
一般仕様
- プローブ長さ
150 mm to 1400 mm
- プローブチップ長さ
10 mm,カスタム可
- プローブチップ直径
0.4mm,カスタム可
- プローブチップ材質
W, Ta, Ni, Pt
- 最大作動温度
Model #02-1444-02: Air cooled 230°C
Model #02-1444-02: No cooling 125°C
Model #02-0463-01: 900°C
Model #02-0501-01: 125°C
- RF補償周波数
Max. 5
- RF周波数補償オプション
400 kHz, 2 MHz, 13.56 MHz, 27.12 MHz, 40.68 MHz, 60 MHz
- プラズマリアクタータイプ
DC, Pulsed DC, MF, RF, Pulsed RF, Microwave, Atmospheric Plasmas
- リニアドライブオプション
150, 300, 450, 600, 900 mm
- 時間分解能
12.5 ns
- 冷却エアーインレット
4 mm tube push fit
- 最大圧縮空気圧力
4 bar
- 電圧スキャンレンジ
-150 to +150 V
- センサーパルス周期
External sync: TTL input trigger(1 Hz to 1 MHz)
プラズマパラメータ
- 浮遊電位
- -145 V to +145 V
- プラズマ電位
- -100 V to +145 V
- プラズマ密度
- 106 to 1013 cm-3
- イオン電流密度
- 1 μA/cm2 to 300 mA/cm2
- 電子温度
- 0.1 eV to 15 eV
- 電子エネルギー確率関数(EEPF)
- 0 eV to 100 eV
モデル仕様（Fixed Probe）
| モデル# | 製品名 | 概要 |
|---|---|---|
| 02-0144-02 | Fixed Probe 10 mm | 10 mm OD, rigid, Alumina Shaft (<1m length) |
| 02-0463-01 | Fixed Probe 6.5 mm | 6.5 mm OD, Rigid, ceramic coated stainless steel shaft (<1 m length) |
| 02-0501-01 | Feed-through for flexible shaft models | Feed-through for flexible Langmuir Probes |
| 02-0466-01 | Flexible 10 mm Shaft | Rigid tip section with flexible ceramic beaded cable |
| 02-0467-01 | Flexible 6.5 mm Shaft | Rigid tip section with flexible ceramic beaded cable |
モデル仕様（Langmuir Probe）
| モデル# | 製品名 | 概要 |
|---|---|---|
| 02-0241-01 | Langmuir Probe | Electronics Unit | 1.5 μA – 1 A |
| 02-0045-01 | Langmuir Probe | Electronics Unit | 15 nA – 150 mA |
| 02-0460-01 | Langmuir Probe | Electronics Unit | 1.5 nA – 15 mA |
自動リニアドライブシステム仕様
- 移動距離
- 300 mm, 1.4m等カスタム対応可能
- ステップ分解能
- 0.025 mm
ALPコントロールユニット
- プローブ電圧スキャンレンジ
- -150 to +150 V
- プローブ電流レンジ
- 15 nA to 150 mA
- 通信
- USB2.0 USB2.0
- サンプリングレート
- 80 MSPS(V,I)
- データ取得分解能
- 4.5 mV, 100 pA
- 時間分解ステップ分解能
（ボックスカーモード） - 12.5nS
- 外部トリガー
- TTL互換, 10 Hz – 1 MHz
- OS
- Windows 200, XP, Vista, Windows7
大気圧用ラングミュアプローブ
プラズマパラメータ
- 電子温度(kTe)
- 0.1 to 15 eV
- イオン密度
- 109 to 6 x 1016 cm-3
- イン電流密度(Ni)
- 1 μA/cm2 to 300 mA/cm2
- デバイ長
- –
- イオンフラックス
- –
- ガス温度
- 200°Cまで対応 ※オプション5000°Cまで
・12.5nsのステップ時間分解能にて測定が可能
・オートリニアドライブシステムにより0.025mmのステップ分解能にてプローブをプラズマへ移動できます。
ラングミュアプローブ（プラズマ測定器）の適用例
- エッチング装置
- 集積回路製造で用いられる、プラズマエッチング。基材の表面を削り取り、nm単位の微細な加工を施します。
- コーティング
- プラズマ技術で基材表面に新たな皮膜を堆積させることで、太陽電池のシリコン膜や、撥水（テフロン）加工、DLCコーティングなどに役立てられています。
- 表面改質
- プラスチックや金属、繊維、ガラス、リサイクル材、複合材などの効率的な表面改質が可能。プラスチック表面の濡れ性（親水性）改善、フィルム材の接着性改善、電極表面の洗浄など、多彩な応用が可能です。
ラングミュアプローブ（プラズマ測定器）の導入を検討されているお客様へ
アイルランド・Impedans社のラングミュアプローブは、プラズマ測定の世界標準。100以上の論文で使用されているほか、世界の名だたる企業・研究期間も導入している信頼性の高さが最大の魅力です。
シングルプローブ／ダブルプローブを交換でき、容易にプラズマ測定が可能。また当社はプラズマ診断のプロフェッショナルとして、測定データの分析や、適切な測定方法のアドバイスも可能です。導入にあたっては、測定データのサンプルをご覧いただくことも可能ですので、ぜひお気軽にお問い合わせください。
ラングミュアプローブ（プラズマ測定器）に関するご質問
- 他社の測定器との違いを教えてください。
1つは、100以上の論文で利用されており、多くの有名企業や研究機関でも導入されている豊富な実績と信頼性の高さです。数あるラングミュアプローブの中でも、Impedans社のラングミュアプローブは「世界標準」と呼べるでしょう。
もう1つは、絶縁膜でも使えるという点が挙げられます。
- ラングミュアプローブの測定原理を教えてください。
プラズマ内に金属製の針（探針）を挿入し、これに直流電圧をかけた時に流れる電流の大きさから、プラズマ密度や電子温度等を測定いたします。
- 絶縁膜でも使用できますか？
はい。使用可能です。
通常、ラングミュアプローブは、探針の表面に絶縁膜が付着したり、酸化膜や窒化膜ができたりすることによって導電性が失われ、プラズマの測定ができなくなります。
しかし、Impedans社のラングミュアプローブは独自の測定技術を持っており測定は可能です。
- シングルプローブ(探針が一つ)とダブルプローブ（探針が二つ）はどのように使い分けたらよいですか？
シングルプローブは基準電位（アース）が取れるチャンバーでの測定に利用し、ダブルプローブはチャンバー壁がセラミックで絶縁されている等の理由でグラウンドがとれない場合に有効です。
絶縁体に囲まれたプラズマ（例えば、アルマイト処理されたプラズマ装置、石英管などの容器壁）、容器壁が接地されていないため電気的に絶縁の場合は、シングルプローブでは計測困難のためダブルプローブでの計測を推奨します。
ダブルプローブは、二つの探針をプラズマに挿入し、測定回路を浮かせてプローブ計測します。（フローティング）
ダブルプローブは、基準電位(例えばアース)を定義できないプラズマに有効ですが、一方でフローティングプローブであるために、プラズマ電位（Vp）がVIカーブのターニングポイントに到達できず、プラズマ電位（Vp）を測定できません。またプラズマ電位は、電子エネルギー分布を計算するのに必須のパラメータであるので、ダブルプローブではEEDFの測定ができません。
- OD10mmのアルミナタイプとOD6.5mmセラミックコートSUSの2種のプローブがありますが、性能が異なるのでしょうか？
2種類のプローブは最大の耐熱温度が異なり、性能に違いはありません。
アルミナタイプの最大耐熱温度は、エアー冷却有で230℃、冷却なしで125℃、SUSタイプは900℃となっております。
- CCPチャンバー(平行平板型)で数100V以上でプラズマ電位が揺れるような場合でも測定は可能でしょうか？
Impedans社のラングミュアプローブは、ICPだけでなくCCPでも測定できるよう設計されております。CCPの高圧振動(high voltage oscillation)の問題はよく知られており、この問題に対処するためラングミュアプローブは数十年以上進化してきました。
この問題を解決する技術は、RF補償（RF Compensation）と呼ばれております。
ラングミュアプローブシャフト内のプローブ先端近くに、高インピーダンスRFチョークを置きます。これにより、ラングミュアプローブに流れるRF電流を防ぎます。
それゆえに、ラングミュアプローブ先端はRFプラズマ電位を密接にフォローせざるを得なくなります。RFシグナルに起因するラングミュアプローブIVカーブの歪みを防ぐことができ、CCPでもプローブを正確に測定することが可能です。
- デモ動画を見せて頂くことは可能ですか？
はい。以下から確認頂けますので、ご参考ください。
ラングミュアプローブ（プラズマ測定器）のお問い合わせからの流れ
お問い合わせ
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打ち合わせ
詳細な仕様や、実際の適用例などをご説明いたします。
ご発注
測定データのサンプル等をご確認いただきご検討ください。在庫がある場合は即納も可能です。
保守
保守に関しては自社のテクニカルサポートが対応いたします。
また、プラズマ診断のプロフェッショナルとして、より適切に測定するためのアドバイスやデータの分析も可能ですので、ラングミュアプローブ（プラズマ測定器）はぜひ当社にご用命ください。