Medições de corrente induzida por feixe de raios x para microscopia de raios X multi-modal de células solares

A principal vantagem de usar a amplificação de bloqueio para medições XBIC é o aumento dramático da relação sinal-ruído em comparação com as medições com amplificação padrão. As configurações de medição que são particularmente críticas para as medições de XBIC com bloqueio bem-sucedido serão discutidas nas primeiras cinco seções. São eles: (a) modulação do sinal; b) pré-amplificação; c) mistura de sinais no LIA; d) frequência de filtro passa-baixa do LIA; e) filtro passa-baixo do LIA. As ilustrações dos impactos dessas configurações são demonstradas na figura 3, figura 4, Figura 6. Para as medições, uma instalação de laboratório usou um laser vermelho() no lugar de um feixe de raios-X, modulado em 2177,7 Hz por um helicóptero óptico. Os tubos fluorescentes serviram como uma fonte para a luz do viés. O DUT era uma célula solar de filme fino com um absorvente de UC (in, GA) se2 (CIGS). Embora diferentes configurações de medição seriam escolhidas para outros DUT, as diretrizes gerais descritas aqui para encontrar configurações adequadas são válidas para uma variedade de DUT, como células solares com diferentes camadas de absorvedor ou nanofios. O PA foi usado com um fator da amplificação de. Os efeitos discutidos aqui aplicam-se igualmente a outros pré-amplificadores. Se nada mais for especificado, o filtro passa-baixo do LIA foi 48 dB/Oct. As seções a seguir (f)-(i) mostram resultados exemplares para exibir as possibilidades e os desafios das medições XBIC em conjunto com outros modos de medição. Em (f), os desafios específicos de medidas de XBIC no modo Fly-scanning são discutidos. Em (g), as medidas XBIC e XRF de uma célula solar CIGS são combinadas, e o efeito da amplificação de bloqueio é discutido com a tensão de polarização aplicada. Em (h), XBIV é adicionado como um modo de medição para uma célula solar CIGS. Em (i), xbic e dados de composição de XRF de um nanofio CDs são mostrados. Para todas as medições de XBIC nas secções (f) a (i), utilizou-se um PA e um LIA conforme especificado na tabela de materiais e reagentes. (a) modulação do sinal de entrada A Figura 3 mostra a resposta DUT pré-amplificada medida por um escopo sem (linha superior) e com a luz de polarização (linha inferior) ativada. Como o PA converte correntes para tensões, o sinal exibido está em volts. É negativo devido ao contato da célula solar, com os contatos do tipo p e n conectados ao escudo e ao núcleo da entrada do PA, respectivamente. Nas medições XBIC, o contato da célula solar é regido pela ligação à terra necessária do contato frontal, conforme discutido na seção 1.3.6. do protocolo. Comparando Figura 3a e Figura 3D, notamos um sinal de deslocamento na ordem de 8 MV que é deslocado para-65 MV, ligando a luz de polarização de tubos de fluorescência. Além disso, a variação do sinal em escalas de tempo curtas é aumentada significativamente pela luz do viés. Tal deslocamento de viés de aproximadamente 70 mV pode revelar-se problemático, devido a limites na faixa de aceitação do PA e LIA. Como gostaríamos de usar a gama completa do PA, um pequeno deslocamento como na Figura 3a-C é preferível. Portanto, todas as fontes de viés não intencional, como a iluminação ambiente, devem ser eliminadas. Adicionando uma fonte de fóton picado, como exibido na Figura 3B,C,E,F, aumenta o sinal induzido pela mesma quantidade-aproximadamente 66 MV-para ambos com e sem luz viés, quando o feixe passa através da lâmina do helicóptero; Quando o feixe é bloqueado pela lâmina, o sinal permanece no nível do respectivo offset, como é esperado. A frequência do helicóptero é distinta no sinal da Figura 3B e 3E com um período de MS. Na Figura 3D-F, notamos uma modulação adicional a uma frequência de 90 kHz. A fonte desta modulação de alta freqüência é o reator eletrônico do tubo fluorescente, que é conduzido em 45 quilohertz. Embora a amplificação de bloqueio seja capaz de diferenciar as contribuições de diferentes frequências de modulação, como será mostrado na Figura 6, a redução do sinal de ruído é primordial para uma boa mensuração. A luz ambiente é apenas uma fonte possível, mas a outra eletrônica pode igualmente induzir o ruído, que seria sobrepor então no sinal. Observe que a luz de polarização nem sempre é ruído indesejado, mas muitas vezes a luz de polarização é aplicada de propósito para definir o DUT em condições de operação. Na Figura 3B,C,E,F, notamos ainda que a resposta do DUT após a mudança da intensidade de irradiação é adiada. Estes efeitos Rise-time será discutido em maior detalhe na próxima seção e originam aqui a partir de dois efeitos distintos: em primeiro lugar, o aumento íngreme e diminuição da resposta DUT sobre a modulação 2177,7-Hz é adiada pelo filtro passa-baixa no PA. Em segundo lugar, o sinal continua a aumentar/diminuir em escalas de tempo mais lentas (por exemplo, visíveis entre 0,68 e 0,80 MS na Figura 3C), que atribuímos à cinética de ocupação dos Estados de defeito na célula solar. (b) pré-amplificação O PA não só amplifica o sinal modulado do DUT, mas pode mudar significativamente a sua forma de onda. Como detalhado acima, os contatos da célula solar são tais que uma tensão negativa é medida em cima da iluminação. Nenhuma luz de viés foi adicionada para as medições mostradas na Figura 4. As medições foram realizadas com aumento dos tempos de subida do filtro para demonstrar seus efeitos quando a força de amplificação é mantida constante. Em muitos casos, os tempos de subida do filtro são acoplados a hardware à amplificação. Quanto mais forte for a amplificação, maior será o tempo de resposta e menor será a frequência de corte do filtro passa-baixa no PA36,37. Com um tempo de subida do filtro de 10 μs como no painel superior da Figura 4, o sinal é mal atrasado, abrange a faixa nominal de pico a pico de aproximadamente 10 mV a-65 MV, e atinge planaltos nos valores de pico. Com o tempo de ascensão do filtro de 100 μs, os efeitos do atraso são visíveis no sinal modulado mas a modulação é ainda distinta e a amplitude está em uma escala similar quanto para 10 μs. Um tempo de subida do filtro de 1 MS é maior do que o período de modulação (0,46 MS). Conseqüentemente, a modulação é suprimida às amplitudes abaixo de 10 milivolt e a forma reflete somente o começo da borda de aumentação e de queda, que é obviamente não serida para medidas quantitativas de XBIC. Esta conexão entre o ganho e o tempo de ascensão do filtro tem que ser mantida na mente particularmente para a combinação de freqüências rápidas da modulação, com amplificação forte. (c) mistura de sinal A principal diferença entre a amplificação do sinal padrão e a amplificação de bloqueio é a mistura do sinal DUT com um sinal de referência e a subsequente supressão de frequências elevadas por um filtro passa-baixo. O trajeto do sinal para a mistura é representado na Figura 5. Para a discussão da mistura do sinal, algumas simplificações são feitas. O sinal de referência pode ser descrito como um sinal sinusoidal (6) , onde está a amplitude e é a frequência de modulação do sinal de referência. O sinal modulado do DUT alimentado no LIA pode ser representado de forma semelhante à (7) , onde está a amplitude e é a frequência de modulação do sinal DUT, e é um deslocamento de fase do sinal DUT para o sinal de referência. A seguir a partir de (1) e (2), o sinal misto é: (8) . A frequência de modulação do DUT é a frequência de referência . Portanto, o princípio trigonométrico 9  pode ser usado para reescrever como a soma de dois termos com freqüências diferentes: (10) . O filtro passa-baixa atenua o sinal rápido de tal forma que o sinal amplificado de bloqueio pode ser aproximado38,39 como (11) . O sinal DUT misturado com o sinal de referência é chamado de componente em fase, e o DUT Signal misturado com a referência 90 ° Phase-deslocado é chamado de componente de quadratura: 12  (13) . De EQ. (12) e (13), a amplitude do RMS 14 bem como a fase 15 do sinal misto pode ser obtido com a função de dois-argumento tangente Arcus. Muitos LIA têm uma fase interna ajustar para definir como zero durante as medições. (d) frequência de filtro passa-baixa A Figura 6 mostra o efeito da luz de viés e de diferentes configurações de filtro passa-baixa na amplitude de RMS amplificada no bloqueio . Utilizamos uma LIA que nos permitiu gravar o sinal resultante de diferentes parâmetros de filtro simultaneamente. A frequência de corte de um filtro passa-baixa define a frequência, na qual o sinal é atenuado para 50%. Enquanto as freqüências mais baixas são transmitidas, freqüências mais elevadas são suprimidos. Figura 6a,E mostra o sinal direto com = 466,7 kHz, que efetivamente não elimina o ruído ou modulações de baixa frequência, mas permite que eles passem com o sinal bruto. A conversão do sinal pré-amplificado cru  à amplitude do RMS conduz a um fator adicional de para freqüências suficientemente abaixo. Por exemplo, uma tensão de entrada constante de é output como. Considerando que o desvio médio na Figura 6E é insignificante sem luz de viés (em média 2 MV), aumenta para uma média de cerca de 75 MV com luz de viés (Figura 6a). A diferença é de força comparável entre a Figura 3a e a Figura 3D, mas cuidado para que estas foram medidas separadas. Em ambos os casos, ligar a fonte de corte leva a um aumento significativo e a variação de  pico a pico corresponde à variação de pico a pico do sinal bruto mostrado na Figura 3B e Figura 3e . Na Figura 6B,F, a amplitude RMS é exibida depois de usar um filtro passa-baixa com 1000 Hz. Novamente um deslocamento pode ser observado na Figura 6B devido à luz de viés, mas o deslocamento é menor com cerca de 18 MV em média. Esse deslocamento é causado pela modulação de 100 Hz da luz fluorescente, enquanto a modulação de 90 kHz é bloqueada pelo filtro passa-baixa. Além disso, o nível de ruído do estado ‘ Beam on ‘ ainda é significativo com uma variação de pico a pico em torno de 46 mV, enquanto o valor médio do sinal atinge 32 mV. Sem luz de viés (Figura 6F) a variação de pico a pico atinge cerca de 17 MV durante a ‘ viga em ‘ com um valor médio de 23,5 mV. O deslocamento médio durante o “feixe fora” é menor do que 0,5 mV. Estas medições mostram que a combinação de um filtro passa-baixa com 1000 Hz e uma frequência de desbastamento de 2177,7 Hz não é ideal: o sinal que transporta a frequência de modulação é apenas parcialmente removido, mas não totalmente suprimido pela passagem baixa Filtro. A parte restante leva a variações significativas de  pico a pico durante o estado ‘ Beam on ‘. Quando a luz de polarização está presente, a modulação de 100 Hz devido à frequência líquida das lâmpadas de fluorescência aumenta ainda mais os valores de pico a pico. Na Figura 6C,G, a influência da luz de polarização pode ser vista como mínima: o filtro passa-baixa de 10,27 Hz corta a maior parte do ruído e modulação da luz fluorescente, e um sinal claro induzido por feixe pode ser extraído. Embora dificilmente visível aqui, o deslocamento e propagação do ruído ainda são ligeiramente maiores com luz de viés. Isto pode ser causado pela luz perdida que passa através da roda do interruptor inversor no DUT. Portanto, é aconselhável implementar o helicóptero far upstream para evitar a modulação da luz perdida. Figura 6D,H são um zoom na mudança de ‘ Beam on ‘ para ‘ Beam off ‘ após 6 s na Figura 6B,C,F,G, respectivamente. A modulação sobreposta em 100 Hz (frequência de lâmpadas de fluorescência) é visível na Figura 6D para o filtro passa- baixa com 1000 Hz. Observe também o atraso no sinal após o filtro com 10,27 Hz comparado ao sinal após o filtro com 1000 Hz, quando o feixe está desligado. Similar ao caso para tempos de ascensão lentos do PA, o baixo do filtro passa-baixa no lia causa uma adaptação mais lenta de às mudanças do sinal. Ao todo, descobrimos que um filtro passa-baixa com 10,27 Hz e um roll-off de 48 dB/Oct (ver próxima seção) oferece, neste caso, o melhor compromisso entre a velocidade de digitalização rápida (em favor de valores elevados) e supressão de luz de viés ou ruído (em favor de valores baixos, o mais importante abaixo da freqüência de grade 50 Hz). (e) baixo-passa filtro roll-off Como muitos amplificadores de bloqueio digital, o modelo que foi usado aqui emprega os chamados filtros de tempo discreto RC ou filtros médios de execução exponencial cujas características são muito próximas àquelas de um resistor analógico-capacitor RC filtro40. Aparte da freqüência de corte do filtro que foi discutida na seção precedente, há somente um parâmetro livre, a ordem do filtro, que define a inclinação do corte como dB/Oct. A Figura 7a mostra o efeito da ordem de filtro na atenuação dependente de frequência para diferentes frequências de corte que correspondem a constantes de tempo MS e MS. constantes de tempo entre estes dois extremos são adequados para a maioria xbic Medidas. A atenuação do filtro foi calculada40 no domínio de frequência como o valor absoluto ao quadrado da função de transferência complexa 16  como uma função da freqüência e um filtro de ordem com uma constante de tempo. As funções de transferência de filtros de ordem superior são obtidas pela multiplicação das funções de transferência dos filtros individuais conectados serialmente. Semelhante a , definimos e como as freqüências, em que a atenuação é de 5% e 95%, respectivamente. O produto destas frequências e é constante e dado na tabela 1 para a conversão entre as frequências de corte e a constante do tempo de filtro. No domínio de tempo, a resposta do filtro para é calculada recursivamente a partir de um sinal de entrada que é definido em momentos discretos,,, etc., espaçados pelo tempo de amostragem: 17  A resposta dos filtros com é calculada pela iteração múltipla de EQ. 17 com calculado de e . A resposta do filtro a um aumento (no momento 0) e a função de etapa decrescente (no momento) é mostrada na Figura 7B para as ordens de filtro 1 a 8, como uma função do tempo em unidades de. Note que a resposta é atrasada com respeito ao sinal de entrada e que este atraso aumenta com . O atraso é quantificado na tabela 1 como os tempos , e , dentro do qual o sinal transmitido atinge 5%, 50%, ou 95%, respectivamente. A escolha do filtro correto roll-off é tão crítico quanto da freqüência de corte ao projetar o experimento. Na aplicação 1 apresentada na secção (g), foram obtidas medições XBIC de alta qualidade com uma frequência de helicóptero de 1177 Hz, tempo de permanência de 100 ms e frequência de corte de 40 Hz na ordem de filtro 8. Com os números da tabela 1, isso se traduz em, e. Este tempo é consideravelmente mais curto do que o tempo de permanência tal que nenhuns atraso-artefatos são introduzidos. (f) correção de tempo de permanência Em medições clássicas de modo passo, o estágio de digitalização se move para a posição nominal, e o início da medição nessa posição de pixel é acionado após a posição exata ser atingida. Para tempos de permanência curtos, o tempo de assentamento torna-se limitante para o tempo geral de digitalização, o que motiva os chamados modos de medição de mosca ou contínua: lá, o estágio de digitalização se move continuamente e os dados de medição são atribuídos a pixels com a codificação posição de estágio no pós-processamento. No entanto, isso pode levar a problemas adicionais, como mostrado na Figura 8. Neste caso, os motores do estágio da amostra não estavam se movendo uniformemente na direção, resultando em diferentes tempos de permanência por pixel (ver figura 8a). As variações de tempo de permanência traduzem-se diretamente em variações nas medições de XBIC, como visto na Figura 8C. Portanto, o sinal XBIC precisa ser normalizado para o tempo de permanência, os resultados são mostrados na Figura 8D. Da mesma forma, as variações na intensidade do feixe (exibidas na Figura 8B) geralmente precisam ser contabilizadas pela normalização para o fluxo de fótons. O sinal XBIC normalizado ao fluxo do fóton pode ser observado na Figura 8E; para o erro mínimo na quantificação absoluta de XBIC, o fluxo do fóton próprio foi normalizado a seu valor mediano. A Figura 8F mostra o mapa xbic normalizado para o tempo de permanência, bem como para o fluxo de fóton, que reduziu o impacto da maioria dos artefatos de medição. Finalmente, a Figura 8G mostra os dados xbic após a conversão de uma taxa de contagem para a corrente usando EQ. (1). (g) aplicação 1: XBIC de uma célula solar com tensão de polarização e XRF A Figura 9A-B mostra o impacto da amplificação de bloqueio na relação sinal-ruído nas medições de corrente induzida por feixe de raios X. A noisiness do sinal direto é aparente na Figura 9A: os contrastes fortes da intensidade da linha à linha são indicativos de artefatos da medida, e as variações finas de XBIC do DUT começ enterradas no sinal arbitrariamente de mudança. Por outro lado, estas características finas são claramente visíveis na Figura 9B. Note que o nível de ruído na Figura 9A é invulgarmente elevado por razões desconhecidas, apesar da optimização da configuração antes das medições. Nesses casos, a melhoria da relação sinal/ruído por amplificação de bloqueio é dramaticamente maior do que nos casos de relação sinal-ruído já elevada com amplificação padrão (por exemplo, aplicação 3 na secção (i)), onde a amplificação de bloqueio só levar a melhorias marginais. Com o PA, as tensõesde viés (figura 9c) e reversa (Figura 9d) de-50 mV e + 50 MV, respectivamente, foram aplicadas na amostra e na área da Figura 9A-B resenlatada. As feições dominantes visíveis na Figura 9B ainda são visíveis na Figura 9c e na Figura 9d, mas são menos distintas à medida que os mapas são mais noisier. Isto é porque a aplicação da tensão da polarização ou da luz do viés induz uma corrente direta que seja frequentemente ordens de magnitude maiores do que o sinal modulado de XBIC. Em última análise, a relação entre o sinal direto e modulado limita a aplicabilidade da amplificação de bloqueio. Apesar da fraca relação sinal-ruído, vale ressaltar que a amplificação de bloqueio permite o mapeamento do desempenho da célula solar na nanoescala com tensão de polarização e luz de viés aplicada, o que dificilmente seria possível de outra forma30. Como o desempenho da célula solar CIGS está correlacionado com a composição da camada absorvente7,41, medimos o sinal XRF simultaneamente com o xbic. Na Figura 9e-F, são apresentadas as concentrações de GA e in. Ambos os elementos são parte da camada absorvente e sua relação é considerada de grande influência para o desempenho da célula solar7. As estatísticas de GA são muito maiores do que para in, que é devido ao maior coeficiente de absorção e menos autoabsorção na energia de excitação de 10,4 keV. Devido às baixas estatísticas, as características no mapa são quase invisíveis, enquanto a concentração de GA é clara o suficiente para ser correlacionada com o desempenho elétrico na Figura 9B. Para um mais elevado no sinal, um poderia escolher uns tempos mais longos da permanência ou escolher uma energia da absorção com maior na seção transversal da absorção. Isso ilustra a importância de um tempo de permanência suficientemente longo, bem como a alfaiataria da energia do feixe para os elementos de interesse. Com longos tempos de permanência e grandes mapas, outro ponto tem que ser mantido em mente: durante as medições que abrangem várias horas, a deriva da amostra pode se tornar uma questão crítica. As flutuações térmicas (particularmente após a mudança da amostra ou grandes movimentos do motor com dissipação de calor deficiente) e a instabilidade de componentes mecânicos do estágio conduzem frequentemente à tração da amostra como pode ser vista comparando as posições verticais da Figura 9D e Figura 9B. (h) aplicação 2: XBIC de uma célula solar com XBIV e XRF A Figura 10 mostra uma varredura multimodal de uma célula solar CIGS, onde a célula é operada condição de curto-circuito medindo xbic na Figura 10A, e condição de circuito aberto medindo Xbiv na Figura 10B. A medida de XRF mostrada na Figura 10C foi tomada simultaneamente com a medida de XBIV. Para coletar contagens XRF suficientes, o tempo de permanência por pixel foi de 0,5 s para a Figura 10B-C em comparação com 0, 1 s na Figura 10A. Assim, uma menor frequência de corte no filtro passa-baixa para a medição XBIV pode ser usada em comparação com a medida XBIC (10,27 Hz vs. 501,1 Hz, ambas com roll-off 48 dB/Oct). Para as medições de XBIV sozinhos, poderíamos ter usado o mesmo tempo de permanência e configurações de filtro passa-baixa como para a medição XBIC com relação sinal-ruído semelhante. Entretanto, era globalmente mais tempo-eficiente combinar XBIV com as medidas do XRF com a medida de XRF que rege o tempo de permanência, do que realizando medidas separadas de XBIV e de XRF. Comparando a figura 10Ae a Figura 10B, nota-se que a corrente de curto-circuito, medida como xbic, e a tensão do circuito aberto, medida como xbiv, estão correlacionadas: grandes áreas de alto e baixo desempenho são visíveis em ambos os modos de medição. Isso indica que as variações de espessura local e/ou recombinação dominam o desempenho aqui, em vez de variações de bandgap, o que levaria a tendências opostas em XBIC e XBIV28. Além disso, tendo em conta a Figura 10C , pode-se ver que certas áreas com baixo desempenho , como em correlacionar com baixa taxa de contagem de UC, enquanto o desempenho não está correlacionado com a taxa de contagem de UC em outras áreas. (i) aplicação 3: XBIC e XRF de um nanowire Além de células solares, contatou nanofios24 ou nano-folhas, bem como pontos quânticos, são outros exemplos de DUT que podem lucrar com as medições xbic amplificadas de bloqueio. Para demonstração, a Figura 11a mostra a distribuição elementar das medições de Xrf, e Figura 11b o mapa xbic correspondente de um nanowire CDs. Os dois contatos feitos de pt e o fio de CdS são claramente distinguíveis, e o sinal XBIC mostra uma resposta elétrica correspondente. Particularmente notável é o fato de que a xbic pode revelar o desempenho elétrico do nanofio o contato pt, que é único para nanosondas de raios-x e atribuível à profundidade de alta penetração de raios-x duros. A complementação da composição do material e das propriedades elétricas do nanofio demonstra as vantagens de medições de raios-X multimodais. Figura 1 : Configuração para medições de corrente induzida por feixe de raios X amplificados (XBIC) em um dispositivo teste (DUT). O trajeto do feixe é representado em vermelho. As formas verdes indicam fluorescência de raios-X opcional (XRF) e detectores de área para medições multimodais, amarelo indica luz de viés opcional. Os componentes de hardware para medições XBIC são coloridos em preto, enquanto os caminhos de sinal XBIC são azuis com saídas de sinal e entradas mostradas como círculos preenchidos e vazios, respectivamente. Antes da aquisição de dados (DAQ), o sinal DC (corrente contínua) e AC (corrente alternada) é convertido de uma voltagem para uma frequência (V2F). Para caminhos de sinal alternativos, referimo-nos à parte (a) da seção de discussão. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 2 : Exemplo de um portador cinemática da amostra aperfeiçoado para medidas multimodal da microscopia de raio x que incluem a corrente induzida feixe de raio x. Fios de cobre finos são montados na frente e nos contatos de volta de uma célula solar de um UC (in, GA) se2 (CIGS) com tinta prateada, e conectadas aos contatos do PCB. A fita do polyimide é usada para separar os fios, evitando curto-circuiting da amostra. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 3 : Resposta pre-amplificada da pilha solar em cima da irradiação com luz do viés e feixe modulado. Fileira superior sem luz da polarização, fileira inferior com luz do viés: A & D-feixe fora; B & E-feixe sobre; C & F-zoom no retângulo vermelho de B & E. por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 4 : Resposta da célula solar após pré-amplificação com três tempos diferentes de subida do filtro (10 μs – azul, 100 μs – vermelho, 1 MS – verde) no pré-amplificador. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Figura 5 : Processamento de sinal pelo amplificador de bloqueio31. é a entrada de sinal do DUT e é o sinal de referência do helicóptero. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.    Figura 6 : Amplitude de bloqueio do RMS amplificada com low-pass filtro Cut-off freqüências 466,7 kHz (azul), 1 kHz (roxo), 10,27 Hz (vermelho), e constante filtro roll-off 48 dB/Oct. O DUT foi uma célula solar de UC (in, GA) se2 com (a, B, C, D) e sem (e, F, G, H) luz de viés aplicada. Os tempos em que o feixe de fóton picado foi ligado e desligado são indicados nas figuras como linhas tracejadas verticais. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.   Figura 7 : Efeito das definições de filtro passa-baixa no amplificador de bloqueio. A-atenuação pelo filtro passa-baixa no domínio de frequência para duas constantes de tempo ( MS e MS) e para ordens de filtro 1 a 8. B-resposta do sinal transmitido do filtro passa-baixa no domínio de tempo, nas unidades da constante de tempo, para ordens de filtro 1 a 8 em cima da mudança do sinal de entrada de 0 a 1 no tempo 0 e de 1 a 0 no tempo . Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.   Figura 8 : Fly-Scan medição de um UC (in, GA) se2 célula solar em beamline P06 em Petra III, tomada em 15,25 Kev energia de fóton com um fluxo focado de cerca de pH/s. O PA foi utilizado com   = 106 V/a e a lia com Hz (48 dB/Oct). A-tempo de permanência, B-fluxo de fóton, feixe de raios-X induzida por corrente (XBIC); Mapa XBIC normalizado para: D-tempo de permanência, E-fluxo de fóton normalizado ao seu valor mediano, F-tempo de permanência e fluxo de fóton normalizado. G – sinal XBIC normalizado após conversão da taxa de contagem para a corrente usando EQ. (1). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.  Figura 9 : Feixe de raios x induzida por corrente (XBIC) e fluorescência de raios-x (XRF) medições de um UC (in, GA) se2 célula solar, tomado no BEAMLINE ID16B na instalação de radiação Synchrotron Europeu com um fluxo focado na ordem de pH/s. O AF foi utilizado com V/a, o lia com Hz (48 dB/Oct). A energia do feixe era 10,4 keV, a freqüência do interruptor inversor era 1177 hertz, e o filtro da baixo-passagem cortou em 40 hertz. O tempo de permanência foi de 100 ms e o tamanho do pixel foi 40 nm x 40 nm. Os mapas a, B, e e F foram todos tomados ao mesmo tempo; C e D são retomadas após 50 min e 113 min, com 50 mV de avanço e inversão de tensão de polarização aplicada, respectivamente. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.       Figura 10 : Medida multi-modal de uma pilha solar do se2 do UC (em, GA), tomada no beamline P06 em Petra III com um fluxo focalizado de aproximadamente pH/s. A energia do feixe era 15,25 keV, a freqüência do interruptor inversor era 8015 hertz, e o tamanho do pixel 50 nanômetro x 50 nanômetro. Corrente induzida por feixe de raios-X (XBIC) medida com um tempo de permanência de 0, 1 s, um PA com = 106 V/a e uma LIA com Hz (48 dB/Oct); O feixe de raios-X induziu tensão (XBIV) cobrindo a mesma área que o painel A, medido com um tempo de permanência de 0,5 s e um lia com Hz (48 dB/Oct); Taxa de contagem de C-UC de uma medida da fluorescência de raio X (XRF), tomada simultaneamente com a medida de XBIV. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.          Figura 11 : Medida multi-modal de um nanofio dos CDs com contatos do pt, tomado no beamline 26-ID-C da fonte avançada do fóton com uma energia do feixe de 10,6 Kev. Distribuição de a-pt e CD a partir de uma medição de fluorescência de raios-X. Medida de corrente induzida por feixe de raios-X (XBIC) tomada simultaneamente com a medição de XRF, sem amplificação de bloqueio. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.  Tabela 1: para filtros RC de tempo discreto das ordens 1 a 8, o produto da constante de tempo e a frequência, em que o sinal é atenuado por 5% (), 50% (), e 95% (), é constante e dado na parte superior . Na parte inferior, o tempo de atraso é dado, dentro do qual o sinal atinge 5%(), 50%(), e 95%(), em unidades da constante de tempo e da freqüência inversa de corte. Por favor, clique aqui para baixar este arquivo Excel. O XBIC EBIC DE Capacidade multimodal ++ + + Resolução espacial ++ ++ – Profundidade de penetração ++ — + Disponibilidade — – + Dano da amostra – — ++ Tabela 2: avaliação qualitativa da corrente induzida por feixe de raios X (XBIC), corrente induzida por feixe de elétrons (EBIC) e corrente induzida por feixe de laser (LBIC).