樣品量測實驗步驟

在系統架設完成之後，我們即可進行樣品的超快光譜量測，樣品量測 的實驗步驟如下：

1 先將樣品用碳膠的貼在樣品座上，再將樣品放入真空腔。先旋轉樣品的 角度，以確保金鏡將探測光反射到光偵測器上時，金鏡不會擋到任一條 入射光，此時將偵測光光路上的 AOM 開啟，調頻率至 97.7MHz，再將 光偵測器的電壓供應器打開，之後調整金鏡、光偵測器、光偵測器之前 的透鏡及針孔(pinhole)的相對位置，使偵測到的強度約為 0.3~0.6VDC。

之後任意移動光點在樣品上的位置，確定偵測到的光強度皆在 0.3~0.6 VDC 的範圍，此步驟代表樣品的法線方向平行於入射光源，而所偵測到 的訊號才不會損失。

2 開迴轉幫浦(rotary pump)，約等 15 分鐘壓力降至 10^-1torr以下，再打開分 子幫浦(turbo pump)，之後可將真空抽至 10^-6torr左右。

3 開雷射之後，需等 1 到 2 個小時，以確定雷射光源穩定後再鎖膜，鎖模 之後，觀察鎖模光點的狀況，出光位置，再利用光譜儀來測量確定沒有 連續波輸出的光源存在，才可開始做量測。同時，先確定真空腔的內部 壓力約為 10^-6torr左右，再將真空腔與幫浦之間的綠色閥門栓緊，以確保 整個真空腔的內部系統與外界隔絕，防止油氣回滲。

4 室溫光譜量測。在實驗進行當中，需時時確定激發光與探測光兩者的能 量、偏振方向與光點在樣品表面之重合。我們使用 power meter，配合 偏振片與半波片的相對角度進行雷射功率控制。實驗時，我們所使用的

激發光功率與探測光功率比為 40mW：1mW。在偏振方向上，若樣品於 表面上並無軸向解析，我們可以將激發光與探測光的偏振方向控制為互 相垂直，以避免光譜擷取時由激發光與探測光產生的干涉(Interference) 現象，此效應會造成擷取訊號上的困擾，但若樣品於表面上有軸向解 析，則需將激發光與探測光的偏振方向同時調整至欲量測之軸向上。

5 降溫進行光譜量測：開氦氣將系統冷卻時，必須很緩慢的升壓(壓力讀數 約在-720 torr)，慢慢等溫度計的讀數開始下降(大約必須等 15 分鐘左 右)，再試著把閥門轉大一點(壓力讀數約在-680~-660 torr)，從室溫降至 13K 左右需半小時。在低溫下時，我們以溫控計所讀到的溫度為控溫的 準則，到達所要溫度時，須等其熱平衡約 5~10 分鐘，再開始量測。利 用此時間，先確定激發光與探測光的能量是否為 40:1 進入樣品表面的極 化方向是否正確。之後，再確定以下各項儀器打開了沒 : 鎖相放大器、

AOM、光偵測器以及其電壓供應器。最後，由 CCD 看出激發光與探測 光的光點是否重合，如果沒有，需微調至光點重合時，才開始實驗上的 測量。