使用「鑽石」當感測器,將晶片與封裝底下看不到的電流路徑與缺陷,直接用影像方式照出來。
量子鑽石顯微鏡是一種利用鑽石內部的「氮-空位中心」(Nitrogen-Vacancy center, NV色心)作為量子感測器的高科技精密測量儀器。它能在不破壞樣品的前提下,以微米甚至奈米級的極高空間解析度,直接觀測並「視覺化」微小的磁場、電場、電流和溫度變化。
不同於傳統顯微鏡是透過放大光學影像來觀測外觀,量子鑽石顯微鏡則是探測「肉眼與傳統儀器看不見的物理場」。
基本原理:
- 在鑽石的碳晶格中,刻意抽掉一個碳原子(形成空位 V),並在旁邊補上一個氮原子(N)。此原子級的瑕疵形成一個極其敏感的「量子位元」。
- 當使用雷射照射鑽石時,NV 色心會發出螢光。在樣品表面有微弱的磁場或電流變化時,螢光的強度和波長就會發生改變。
- 感測器捕捉到這些螢光變化後,就能將樣品表面的微觀磁場分佈,轉換成清晰的二維或三維圖像。
主要用途:
穿透晶片金屬層,在不破壞結構的情況下,精準定位晶片內部的短路、漏電與開路故障。
