当光打在某些物质上时，电子会吸收光子能量然后脱离正电荷的束缚飞出，这种现象被称之为光电效应，所逸出电子形成的电流被称为
光电流，即光生电。光电流mapping成像与光电测试系统是二维材料及低维半导体研究的核心技术，结合共聚焦拉曼光谱仪可实现多模态材料分析。高精度显微系统支持拉曼荧光同步mapping成像，配备低波数拉曼模块可精准解析材料晶体结构，而光电流成像系统通过无掩膜智能投影或逐点扫描技术实现载流子动力学的空间分辨检测。荧光寿命测试系统采用TCSPC（时间相关单光子计数）和FLIM技术，搭配超快器件响应时间测试模块，可完成皮秒级分辨的瞬态荧光分析，满足光电材料超快动力学研究需求。针对复杂实验环境，系统提供定制化解决方案：包括高低温（液氮至600℃）原位光电流测试、真空兼容拉曼检测、以及模块化2D/3D共聚焦显微平台。典型应用涵盖二维材料异质结光电特性表征（如原位拉曼-光电流联用）、钙钛矿缺陷态荧光寿命成像、微区载流子输运mapping等前沿领域。设备兼容WITec高分辨全自动系统、Alpha300 Apyron全自动平台等，国产化解决方案如迈塔光电测试系统已实现进口替代，通过Phocuscan智能控制软件可完成自动参数扫描与数据多维可视化分析。
当光子能量（hν）超过材料逸出功阈值时，表面电子吸收光子能量后克服原子核束缚形成自由电子发射，这一量子化物理现象被称为光电效应（photoelectric effect）。爱因斯坦于1905年通过光量子理论首次完整诠释该效应机理，由此产生的定向电荷迁移形成的电流称为光电流（photocurrent），其强度与入射光强、材料功函数及能带结构密切相关。
Mapping是一种显微成像技术，一般用于研究物质的微结构组成，早些时候应用Mapping的是显微光谱成像，用于研究样品微结构上的光谱，从而掌握样品的结构组成与物质组分。将激光通过无限远物镜聚焦到样品表面，由于激光经过物镜聚焦之后光斑直径可以达到仅有几个微米大小，而只有激光照射的位置才会激发相应的光谱信息，因此可以通过共聚焦技术以及探测器采集并分析所激发的光谱，从而确定激光所照射位置的物质组分。然后通过扫描振镜控制激光聚焦光斑在样品表面进行移动，采集样品被扫描区域各个位置的光谱信息，从而为该样品被扫描区域构建出一张完整的光谱信息图，此即为显微光谱成像。
光电流成像（Photocurrent Mapping）是一种将显微扫描成像技术应用于光电流检测的技术，类似于显微光谱成像，可以检测样品微观区域中光电流强度的分布，为样品被扫描区域构建出完整的光电流强度信息图，主要用于分析材料的分布、构成与组分。我司代理的XperRam Photocurrent光电测试系统在40倍物镜下可以达到200微米*200微米的扫描范围。
Mapping技术是微区空间分辨表征的核心方法，通过在样品表面实现μm级精度的逐点光谱采集与重构，构建微观结构与组分分布的二维/三维可视化图像。其技术实现路径包含三大模块：
共聚焦光学系统：采用无限远校正物镜（如40×NA 0.75）将激光聚焦至衍射极限光斑（典型直径1-5μm），通过针孔共轭设计实现亚微米级空间分辨率；
高精度扫描系统：依托压电陶瓷扫描台或振镜系统实现样品台/光束的纳米级步进位移，同步触发光谱采集（步长可调范围100nm-10μm）；
信号同步采集：采用背照式ccd、雪崩光电二极管（APD）等探测器，结合锁相放大技术实现微弱信号提取，光谱分辨率可达0.5cm⁻¹（拉曼模式）。
光电流Mapping技术将显微扫描与电学检测深度耦合，通过如下技术路径实现微区光电响应可视化：
动态偏压控制：集成可编程源表（SMU）实现样品偏压的实时调制（±50V，pA级电流分辨率）；
多模态联用：与共聚焦拉曼联用系统同步扫描，实现同一微区的结构-光电特性关联分析；
如上图所示，为我司代理的XperRam Photocurrent光电测试系统光路图，绿色线条为激光光路。激光通过反射镜、滤波片、振镜、扩束系统、反射镜、显微物镜后聚焦在样品表面，样品在激光照射下产生光电流，电流值通过探针被数字源表读出并被软件记录。而扫描控制器scanner会控制振镜在X和Y方向偏转从而实现聚焦光斑在样品表面进行X和Y方向的高速扫描，从而样品被扫描区域的每个位置的光电流信息得以被探测并记录，从而实现光电流成像。
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