由于拉曼擴散特異性,拉曼光譜成像可同時識別和定位許多分子種類。這可以表征振動,光學(xué)和電子特性,而其他測量技術(shù)很難觀察到。拉曼光譜法要求的測量效率,因為來自拉曼擴散的信號比其他光學(xué)表征技術(shù)要弱得多。
新型拉曼光譜成像儀 rima ™,是由蒙特利爾大學(xué)和photon等公司開發(fā)的。布拉格可調(diào)諧濾波器(btf)的技術(shù)與當前可用的成像儀相比,大大縮短了采集時間,同時保持了較高的空間和光譜分辨率。標準方法,即使用液晶可調(diào)濾光片的點對點測量或成像儀,由于樣品機械位移的停機時間或濾光片透射率和偏振靈敏度低而大大增加了采集時間。使用btf,一次可以在整個圖像上檢測到一個波長。通過改變光束在光柵上的入射角來掃描波長。使用光譜而不是空間掃描的決定節(jié)省了采集時間。btf的真正高效率允許以高靈敏度進行無損分子分析。變速器可連續(xù)調(diào)節(jié)超過400 范圍內(nèi),光譜分辨率為0.2 nm。
rima ™ 是用已沉積ti圖案的si基板測試的。我們使用工作在532 nm的 單模nd:yag雙激光和100x olympus顯微鏡物鏡。照射區(qū)域的直徑為80μm。樣品上的功率密度為3 kw·cm- 2。圖1(a)顯示了在532 nm處 的圖像,對應(yīng)于激光的反射。顯示較高反射率的圖案是ti的結(jié)構(gòu)。反射率較低的周圍區(qū)域是si基板。圖1(b)顯示了520 cm -1處的圖像從激光線開始,對應(yīng)于si拉曼擴散。我們清楚地觀察到從si基板發(fā)出的信號,而ti圖案沒有發(fā)出光。圖1(c)顯示了在激光波長和 距其520 cm -1 處的光譜。 來自硅襯底的以520 cm -1 為中心的狹窄峰以及來自ti圖案的光的缺乏表明我們觀察到了從硅襯底拉曼擴散的良好空間和光譜分辨率為7 cm -1。