一种多偏振分解谐波显微成像装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于二维半导体晶体缺陷检测的多偏振分解谐波显微成像装置及方法，属于光学显微成像技术领域。本发明专利技术装置包括激光光源系统、多偏振生成系统、谐波信号激发系统、信号探测系统以及控制与数据处理系统。本发明专利技术采用不同角度线偏振态激发光、不同旋向圆偏振光以及径向偏振光对二维半导体进行谐波信号激发，并扫描形成谐波图像，接着在探测端进行不同模式的偏振探测。进一步对不同旋向圆偏振激发的谐波图像提取差异图像。本发明专利技术利用谐波信号的相干特性，以及对激发光偏振态的敏感性，通过扩展入射光偏振态，并对相应谐波显微图像进行融合以及提取差异。本发明专利技术的有益效果：实现二维半导体晶体缺陷的快速高灵敏度检测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种多偏振分解谐波显微成像装置及方法


[0001]本专利技术属于光学显微测量领域，主要涉及一种用于二维半导体晶体缺陷检测的多偏振分解谐波显微成像装置及方法。

技术介绍

[0002]二维半导体材料凭借其原子级的沟道厚度、高效的静电栅控、优异的器件集成度以及极低的静态功耗，受到工业界与学术界的巨大关注。对于二维半导体检测，其中一大检测需求为晶界检测。晶界是结构相同而取向不同的晶粒之间的界面。晶界是一种晶体结构中的缺陷，表明两侧存在原子排布错位，因此其尺度仅为原子量级。
[0003]目前，扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱显微、光致发光成像等都被用于二维半导体材料晶体缺陷检测。扫描电镜和透射电镜能够对二维半导体材料中的晶体缺陷进行高分辨率探测，但成本高、耗时长，且需要特殊基板和样品转移。此外，扫描电镜和透射电镜可测区域小，不适用于大面积二维半导体晶圆检测。在对二维半导体进行氧化处理后，可通过原子力显微镜表征晶粒尺寸。但二维半导体的氧化会降低其电气性能，且原子力显微镜可测区域也较小，探针测量受限较多。采用光致发光成像技术进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多偏振分解谐波显微成像装置，其特征在于，包括：激光光源系统(1)，用于生成功率可调的谐波信号激发光，所述谐波信号激发光用于激发放置于三维位移台上的样品(6)；多偏振生成系统(2)，设置于所述激光光源系统(1)的出射光路上，用于生成不同角度线偏振光、不同旋向圆偏振光以及径向偏振光；谐波信号激发系统(3)，设置于所述多偏振生成系统(2)的输出光路上，用于对多偏振照明光束在样品表面进行扫描并激发谐波信号；信号探测系统(4)，用于在多种偏振模式下采集和探测经所述谐波信号激发系统(3)所激发出的谐波信号；控制与数据处理系统(5)，用于对多偏振分解谐波显微成像装置进行时序控制，入射光偏振态控制，探测模式控制，并根据所采用的激发偏振态模式对谐波信号进行处理，以获得所述样品(6)的多偏振分解谐波信号图像。2.根据权利要求1所述的一种多偏振分解谐波显微成像装置，其特征在于，所述激光光源系统(1)包括飞秒激光光源(101)、安装在可精密旋转安装架上的第一二分之一波片(102)、格兰棱镜(103)，第一二分之一波片(102)设置于飞秒激光光源(101)的出射光路上，格兰棱镜(103)则设置于第一二分之一波片(102)的出射光路上，通过旋转第一二分之一波片(102)并与格兰棱镜(103)搭配实现激光光源系统(1)的输出功率的高动态范围控制。3.根据权利要求1所述的一种多偏振分解谐波显微成像装置，其特征在于，所述的多偏振生成系统(2)包括第二二分之一波片(201)、四分之一波片(202)、径向偏振转换器(203)，所述第二二分之一波片(201)、四分之一波片(202)、径向偏振转换器(203)均可单独使用或任意组合使用，所述第二二分之一波片(201)、四分之一波片(202)放置在可精密旋转的安装架上，所述多偏振生成系统(2)可生成任意角度线偏振，不同旋向圆偏振以及径向偏振光。4.根据权利要求1所述的一种多偏振分解谐波显微成像装置，其特征在于所述谐波信号激发系统(3)包括光束扫描元件(301)、扫描透镜(302)、管镜(303)、二向色镜(304)、物镜(305)，所述二向色镜(304)的分离波长处于所述飞秒激光光源(101)出射波长与谐波信号波长之间。5.根据权利要求1所述的一种多偏振分解谐波显微成像装置，其特征在于还可通过样品(6)所放置的三维位移台实现样品的扫描。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟波，吴必伟，谭久彬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：