時間分解または周波数変調型表面光起電力分光法（SPS）は、表面光起電力（SPV）のスペクトル依存性を時間分解／周波数変調法によって測定する手法である。これは、非破壊かつ非接触で実施できる強力な物性評価法である。 主にバルク材料、薄膜、およびヘテロ構造の電子遷移や光学特性を研究するために用いられる。高感度であること、および室温での測定が可能であることが、SPV法の主な利点である。 もう一つの利点は、被測定試料にフロントコンタクトを形成する必要がないことである。一般に、測定のための試料準備が不要であるため、幅広い温度範囲や様々な大気条件下において、動作／プロセス条件下の試料を調査することが可能となる。 情報の深さ、ひいてはバルク特性の抽出可能性は、光の浸透深度と拡散長によって制限されます。光透過分光法、深準位過渡分光法、フォトルミネッセンス、ラマン分光法など（これらに限定されませんが）他の分光法と比較して、 時間分解／周波数変調SPSまたはSPV（固定波長）法は、迅速かつ簡便であり、生産現場における試料品質の判定に理想的なツールである。3つの異なる励起モードを区別するが、それらすべてに共通するのは、理想的な条件下で試料内の状態の緩和過程が分解される点である。
静的SPV測定は、光生成キャリアの空間的分離をもたらすあらゆる高速または低速のプロセスに対して感度が高い。 試料は、SPV信号が飽和するまで照射され、その後、光を遮断します。1) 静的SPV信号と 2) 時間分解緩和時間を測定することで、材料の状態に関する多くの有用な情報が得られます。
固定されたコンデンサ配置下で変調された照明を用いて行われるSPV測定は、SPV信号の微小な変化に対して非常に感度が高い。また、測定信号に寄与するのは、変調周波数に追従できるSPV信号のみである。変調周期よりもはるかに長い緩和時間を持つプロセスの応答は、単純にフィルタリングされて除去される。
実施可能なSPV測定の中で最も感度が高いのは過渡測定であり、ここでは異なるパルス幅の照射パルスに続いて、SPV信号の減衰を時間依存的に測定します。これにより、ナノメートルオーダーの電荷分離距離を調査することが可能です。これは、材料内の表面プロセスやトンネル効果に支配されるプロセスにおいて特に重要です。
