用于光电倍增管图像校正的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种光电倍增管(PMT)检测器组合件，其包含PMT及模拟PMT检测器电路。所述PMT包含经配置以响应于吸收光子而发射一组初始光电子的光电阴极。所述PMT包含具有多个二次射极的二次射极链。所述二次射极链经配置以接收所述组初始光电子、产生至少一组放大光电子及引导所述至少一组放大光电子。所述PMT包含经配置以接收所述至少一组放大光电子的阳极，其中基于所述组最后放大光电子的测量产生数字化图像。通过将由所述模拟PMT检测器电路测量的信号的输出应用于所述数字化图像来校正所述数字化图像。所述数字化图像。所述数字化图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光电倍增管图像校正的系统及方法
[0001]相关申请案的交叉引用
[0002]本申请案根据35 U.S.C.
§
119(e)规定主张名叫德里克麦凯(Derek Mackay)的专利技术者在2019年10月3日申请的名称为“使用模拟空间中的拉普拉斯算子的光电倍增管图像清晰化(PHOTOMULTIPLIER IMAGE SHARPENING USING A LAPLACIAN OPERATOR IN ANALOG SPACE)”的第62/910,175号美国临时专利申请案的权利，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。


[0003]本专利技术大体上涉及光电倍增管检测器，且更特定来说，本专利技术涉及一种用于光电倍增器图像校正的系统及方法。

技术介绍

[0004]随着对半导体装置的需求增加，对改进装置特性化能力的需要也将不断增加。常用于光学特性化方法中的一种技术包含实施光电倍增管(PMT)检测器。一般来说，光电倍增管检测器是电磁光谱的UV、可见及近红外范围内的光的敏感检测器。因此，PMT广泛用于半导体装置特性化过程。
[0005]PMT放大非常小光信号。当光撞击PMT的阴极时，产生光电子且使光电子朝向接收二次射极加速。接着，接收二次射极放大光电子且引导其朝向第二二次射极。此过程通过一系列二次射极持续，直到在阳极处收集放大光电子信号。
[0006]PMT的带宽由渡越时间分散度(tts)支配。如果光的δ函数入射于PMT的阴极上，那么阳极处所收集的电荷的时间分散度与PMT的带宽成比例。在阳极处收集意味着带宽由阳极处所收集的电荷的分散度限制。
[0007]因而，提供一种弥补上文所识别的方法的缺点的系统及方法将是有利的。

技术实现思路

[0008]根据本公开的一或多个实施例，公开一种检测器组合件。在一个实施例中，所述检测器组合件包含光电倍增管。在另一实施例中，所述光电倍增管包含经配置以吸收光子的光电阴极。在另一实施例中，所述光电阴极经进一步配置以响应于吸收所述光子而发射一组初始光电子。在另一实施例中，所述光电倍增管包含二次射极链。在另一实施例中，所述二次射极链包含多个二次射极。在另一实施例中，所述二次射极链经配置以接收所述组初始光电子。在另一实施例中，所述二次射极链经配置以从所述组初始光电子产生至少一组放大光电子。在另一实施例中，所述至少一组放大光电子包含大于所述组初始光电子的光电子数目。在另一实施例中，所述二次射极链经配置以引导所述至少一组放大光电子。在另一实施例中，所述光电倍增管包含经配置以接收由所述二次射极链引导的所述至少一组放大光电子的阳极。在另一实施例中，在所述阳极处测量所述所接收的至少一组放大光电子。在另一实施例中，基于所述经测量的至少一组放大光电子产生数字化图像。在另一实施例
中，所述检测器组合件包含经配置以测量所述二次射极链的信号的模拟光电倍增管检测器电路。在另一实施例中，所述模拟光电倍增管检测器电路包含可操作地耦合到所述多个二次射极的至少一个二次射极的电容器。在另一实施例中，所述模拟光电倍增管检测器电路包含可操作地耦合到所述电容器的交流电(AC)耦合模/数转换器(ADC)。在另一实施例中，通过将由所述模拟光电倍增管检测器电路测量的所述信号的输出应用于所述数字化图像来校正所述数字化图像。
[0009]根据本公开的一或多个实施例，公开一种特性化系统。在一个实施例中，所述特性化系统包含经配置以照射样本表面的一部分的照明源。在另一实施例中，所述特性化系统包含检测器组合件。在另一实施例中，所述检测器组合件包含光电倍增管。在另一实施例中，所述光电倍增管包含经配置以吸收光子的光电阴极。在另一实施例中，所述光电阴极经进一步配置以响应于吸收所述光子而发射一组初始光电子。在另一实施例中，所述光电倍增管包含二次射极链。在另一实施例中，所述二次射极链包含多个二次射极。在另一实施例中，所述二次射极链经配置以接收所述组初始光电子。在另一实施例中，所述二次射极链经配置以从所述组初始光电子产生至少一组放大光电子。在另一实施例中，所述至少一组放大光电子包含大于所述组初始光电子的光电子数目。在另一实施例中，所述二次射极链经配置以引导所述至少一组放大光电子。在另一实施例中，所述光电倍增管包含经配置以接收由所述二次射极链引导的所述至少一组放大光电子的阳极。在另一实施例中，在所述阳极处测量所述所接收的至少一组放大光电子。在另一实施例中，基于所述经测量的至少一组放大光电子产生数字化图像。在另一实施例中，所述检测器组合件包含经配置以测量所述二次射极链的信号的模拟光电倍增管检测器电路。在另一实施例中，所述模拟光电倍增管检测器电路包含可操作地耦合到所述多个二次射极的至少一个二次射极的电容器。在另一实施例中，所述模拟光电倍增管检测器电路包含可操作地耦合到所述电容器的交流电(AC)耦合模/数转换器(ADC)。在另一实施例中，通过将由所述模拟光电倍增管检测器电路测量的所述信号的输出应用于所述数字化图像来校正所述数字化图像。
[0010]根据本公开的一或多个实施例，公开一种检测器组合件。在一个实施例中，所述检测器组合件包含光电倍增管。在另一实施例中，所述光电倍增管包含经配置以吸收光子的光电阴极。在另一实施例中，所述光电阴极经进一步配置以响应于吸收所述光子而发射一组初始光电子。在另一实施例中，所述光电倍增管包含经配置以接收所述组初始光电子的二次射极链。在另一实施例中，所述二次射极链包含多个二次射极。在另一实施例中，所述多个二次射极包含初始二次射极。在另一实施例中，所述初始二次射极经配置以接收所述组初始光电子。在另一实施例中，所述初始二次射极经配置以放大所述组初始光电子以产生第一组放大光电子。在另一实施例中，所述第一组放大光电子包含大于所述组初始光电子的光电子数目。在另一实施例中，所述多个二次射极包含至少一个中间二次射极。在另一实施例中，所述至少一个中间二次射极经配置以接收所述第一组放大光电子。在另一实施例中，所述至少一个中间二次射极经配置以进一步放大所述第一组放大光电子以产生至少一组中间放大光电子。在另一实施例中，所述至少一组中间放大光电子包含大于所述第一组放大光电子的光电子数目。在另一实施例中，所述多个二次射极包含最后二次射极。在另一实施例中，所述最后二次射极经配置以接收所述至少一组中间放大光电子。在另一实施例中，所述最后二次射极经配置以进一步放大所述至少一组中间放大光电子以产生一组最
后放大光电子。在另一实施例中，所述组最后光电子包含大于所述至少一组中间放大光电子的光电子数目。在另一实施例中，所述光电倍增管包含经配置以从所述二次射极链接收由所述最后二次射极引导的所述组最后放大光电子的阳极。在另一实施例中，在所述阳极处测量所述所接收的最后放大光电子组。在另一实施例中，基于所述经测量的最后放大光电子组产生数字化图像。在另一实施例中，所述检测器组合件包含经配置以测量所述二次射极链的信号的模拟光电倍增管检测器电路。在另一实施例中，所述模拟光电倍增管检测器电路包含可操作地耦合到所述至少一个中间二次射极的电容器。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种检测器组合件，其包括：光电倍增管，其包括：光电阴极，其经配置以吸收光子，所述光电阴极经进一步配置以响应于吸收所述光子而发射一组初始光电子；二次射极链，其中所述二次射极链包含多个二次射极，其中所述二次射极链经配置以：接收所述组初始光电子；从所述组初始光电子产生至少一组放大光电子，其中所述至少一组放大光电子包含大于所述组初始光电子的光电子数目；及引导所述至少一组放大光电子；及阳极，其经配置以接收由所述二次射极链引导的所述至少一组放大光电子，其中在所述阳极处测量所述所接收的至少一组放大光电子，其中基于所述经测量的至少一组放大光电子产生数字化图像；及模拟光电倍增管检测器电路，其经配置以测量所述二次射极链的信号，所述模拟光电倍增管检测器电路包括：电容器，其可操作地耦合到所述多个二次射极的至少一个二次射极；及交流电(AC)耦合模/数转换器ADC，其可操作地耦合到所述电容器，其中通过将由所述模拟光电倍增管检测器电路测量的所述信号的输出应用于所述数字化图像来校正所述数字化图像。2.根据权利要求1所述的检测器组合件，其中所述电容器处的测量是所述二次射极链的所述信号的一阶导数。3.根据权利要求2所述的检测器组合件，其中所述AC耦合模/数转换器处的测量是所述二次射极链的所述信号的模拟空间中的二阶导数或拉普拉斯(Laplacian)算子。4.根据权利要求3所述的检测器组合件，其中通过从所述数字化图像减去所述AC耦合模/数转换器处所测量的所述二阶导数或拉普拉斯算子信号来校正所述数字化图像。5.根据权利要求4所述的检测器组合件，其中通过从所述数字化图像减去所述AC耦合模/数转换器处所测量的所述二阶导数或拉普拉斯算子信号来清晰化所述数字化图像。6.根据权利要求3所述的检测器组合件，其中通过使所述AC耦合模/数转换器处所测量的所述二阶导数或拉普拉斯算子信号与所述数字化图像相乘来校正所述数字化图像。7.根据权利要求6所述的检测器组合件，其中通过使所述AC耦合模/数转换器处所测量的所述二阶导数或拉普拉斯算子信号与所述数字化图像相乘来清晰化所述数字化图像。8.根据权利要求1所述的检测器组合件，其中所述多个二次射极包含初始二次射极，其中所述初始二次射极经配置以接收所述组初始光电子，其中所述初始二次射极经配置以放大所述组初始光电子以产生所述至少一组放大光电子的第一组放大光电子，其中所述第一组放大光电子包含大于所述组初始光电子的光电子数目。9.根据权利要求8所述的检测器组合件，其中所述多个二次射极包含至少一个中间二次射极，其中所述至少一个中间二次射极经配置以接收所述第一组放大光电子，其中所述至少一个中间二次射极经配置以进一步放大所述第一组放大光电子以产生所述至少一组放大光电子的至少一组中间放大光电子，其中所述至少一组中间放大光电子包含大于所述第一组放大光电子的光电子数目。
10.根据权利要求9所述的检测器组合件，其中所述电容器可操作地耦合到所述至少一个中间二次射极。11.根据权利要求9所述的检测器组合件，其中所述多个二次射极包含最后二次射极，其中所述最后二次射极经配置以接收所述至少一组中间放大光电子，其中所述最后二次射极经配置以进一步放大所述至少一组中间放大光电子以产生所述至少一组放大光电子的一组最后放大光电子，其中所述最后二次射极经配置以将所述组最后放大光电子引导到所述阳极。12.根据权利要求1所述的检测器组合件，其中所述光电阴极经配置以从倾斜入射角或法向入射角中的至少一者吸收光子。13.根据权利要求1所述的检测器组合件，其进一步包括：数字光电倍增管检测器电路，其可操作地耦合到所述阳极且经配置以测量所述至少一组放大光电子。14.根据权利要求13所述的检测器组合件，其中所述数字光电倍增管检测器电路包括：对数放大器，其可操作地耦合到所述阳极；及模/数转换器，其可操作地耦合到所述对数放大器。15.根据权利要求1所述的检测器组合件，其中所述光电倍增管是对正光电倍增管。16.根据权利要求1所述的检测器组合件，其中所述光电倍增管是侧向光电倍增管。17.根据权利要求1所述的检测器组合件，其中所述多个二次射极各自包含平面或曲面中的至少一者。18.一种特性化系统，其包括：照明源，其经配置以照射样本表面的一部分；及检测器组合件，其包括：光电倍增管，其包括：光电阴极，其经配置以吸收光子，所述光电阴极经进一步配置以响应于吸收所述光子而发射一组初始光电子；二次射极链，其中所述二次射极链包含多个二次射极，其中所述二次射极链经配置以：接收所述组初始光电子；从所述组初始光电子产生至少一组放大光电子，其中所述至少一组放大光电子包含大于所述组初始光电子的光电子数目；及引导所述至少一组放大光电子；及阳极，其经配置以接收由所述二次射极链引导的所述至少一组放大光电子，其中在所述阳极处测量所述所接收的至少一组放大光电子，其中基于所述经测量的至少一组放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：