一种具有时间和空间分辨的电化学势测量装置及方法与流程

技术特征：
1.一种具有时间和空间分辨的电化学势测量装置，其特征在于，包括电化学池、探测单元、控制单元、压差放大单元和参考电极；所述电化学池中容置有电解质溶液；所述参考电极和待测样品均置于所述电解质溶液中；所述控制单元与所述参考电极、所述待测样品均连接，用于向所述参考电极和所述待测样品提供脉冲信号；所述探测单元用于探测施加了所述脉冲信号的所述待测样品表面的形貌信息；所述压差放大单元包括第一输入端和第二输入端和输出端；所述第一输入端与所述探测单元的输出端连接，所述第二输入端与所述参考电极连接，所述压差放大单元的输出端与所述控制单元连接；所述压差放大单元用于放大所述第一输入端和所述第二输入端的电压差值；所述控制单元还用于接收所述压差放大单元输出的所述待测样品的电势信息。2.根据权利要求1所述的电化学势测量装置，其特征在于，所述探测单元为原子力显微镜，所述原子力显微镜包括测量探针，所述第一输入端与所述测量探针连接。3.根据权利要求2所述的电化学势测量装置，其特征在于，所述参考电极为对电极。4.根据权利要求2所述的电化学势测量装置，其特征在于，所述参考电极为参比电极；所述装置还包括对电极，所述对电极置于所述电解质溶液中；所述对电极与所述控制单元连接，所述对电极用于与所述待测样品形成电流回路。5.根据权利要求2或3所述的电化学势测量装置，其特征在于，所述脉冲信号为电脉冲或激光脉冲。6.根据权利要求1或2所述的电化学势测量装置，其特征在于，所述压差放大单元为差分放大器。7.根据权利要求1或2所述的电化学势测量装置，其特征在于，所述控制单元包括电极端口和信号接收端口；所述参考电极和所述待测样品均与所述电极端口连接，所述电极端口用于向所述参考电极和所述待测样品提供脉冲信号；所述压差放大单元的输出端与所述信号接收端口连接，所述信号接收端口用于接收所述压差放大单元输出的电势信息。8.根据权利要求1或2所述的电化学势测量装置，其特征在于，还包括屏蔽箱和减震台；所述电化学池和所述探测单元均位于所述减震台上；所述电化学池、所述探测单元、所述减震台和所述压差放大单元均位于所述屏蔽箱内；所述屏蔽箱用于阻挡外部电磁噪声。9.一种应用权利要求1至8中任一项所述的电化学势测量装置的测量方法，其特征在于，所述方法包括：对待测样品施加脉冲信号；获取待测样品的形貌信息和待测样品形貌中微观区域相对于参考电极的第一相对电极电势；根据所述第一相对电极电势获取所述待测样品微观区域的电化学势。10.根据权利要求9所述的测量方法，其特征在于，当所述参考电极为参比电极时，所述获取待测样品形貌中微观区域相对于参考电极的第一相对电极电势具体为：
获取测量探针相对于参比电极的第二相对电极电势；所述根据所述第一相对电极电势获取所述待测样品微观区域的电化学势具体为：根据第一公式和所述第二相对电极电势获取测量探针的电化学势，将所述测量探针的电化学势记为所述待测样品微观区域的电化学势；所述第一公式为：其中，
t
ψ
r
为测量探针相对于参比电极的第二相对电极电势，为测量探针的电化学势，为参比电极的电化学势，e0为元电荷。

技术总结
本发明公开了一种具有时间和空间分辨的电化学势测量装置及方法，属于电化学势测量技术领域，能够对导体或半导体材料表面的电化学势进行测量，具有时间分辨和空间分辨的能力。所述装置包括电化学池、探测单元、控制单元、压差放大单元和参考电极；电化学池中容置有电解质溶液；探测单元用于探测待测样品表面的形貌信息；压差放大单元包括第一输入端和第二输入端和输出端；第一输入端与探测单元的输出端连接，第二输入端与参考电极连接，压差放大单元的输出端与控制单元连接；控制单元与参考电极、待测样品均连接，用于向参考电极和待测样品提供脉冲信号，并接收压差放大单元输出的待测样品的电势信息。本发明用于电化学势测量。本发明用于电化学势测量。本发明用于电化学势测量。


技术研发人员：李灿 王子芫 范峰滔 聂伟
受保护的技术使用者：中国科学院大连化学物理研究所
技术研发日：2020.08.14
技术公布日：2022/2/23