一种固体材料中电子点缺陷的探测方法、探测装置和系统，该探测方法包括：根据荧光获取每个探针点缺陷对应的谱学信息，根据探针点缺陷对应的谱学信息得到探针点缺陷的局域电场信号，根据跳变前后探针点缺陷的局域电场信号，得到探针点缺陷的跳变信号；在发生多次电荷态跳变后，所有探针点缺陷的跳变信号组合成一个多维空间；对多维空间中的跳变信号进行第一分类；根据第一分类中的每类跳变信号，得到每个电子点缺陷在对应的每个探针点缺陷处的电场信息；获取各个探针点缺陷的相对位置；根据每个电子点缺陷在对应的多个探针点缺陷处的电场信息、电子点缺陷对应的多个探针点缺陷的相对位置，得到电子点缺陷与对应的多个探针点缺陷的相对位置。点缺陷的相对位置。点缺陷的相对位置。
【技术实现步骤摘要】
固体材料中电子点缺陷的探测方法、探测装置和系统
[0001]本专利技术涉及量子
，特别涉及固体材料中电子点缺陷的探测方法、探测装置和系统。
技术介绍
[0002]在各种现代科学和技术的发展中，晶体中的电子点缺陷比完美的晶体更具吸引力，电子点缺陷研究深刻地影响了材料机械工程、光纤、太阳能电池和半导体技术等领域。在新兴的量子信息技术中，有些电子点缺陷已成为量子计算量子网络和量子传感的基本构建单元。相关的光学方法十分适合探测荧光缺陷，但由于绝大多数电子点缺陷都没有足够的荧光强度或稳定性，因此针对电子点缺陷的单独探测和研究十分困难。
技术实现思路
[0003]针对上述问题，本专利技术提供了一种固体材料中电子点缺陷的探测方法、探测装置和系统，以便于实现体材料中电子点缺陷的探测。
[0004]作为本专利技术的第一个方面，提供了一种固体材料中电子点缺陷的探测方法，包括：
[0005]响应于待测固体样品中的探针点缺陷发出荧光，根据荧光获取每个探针点缺陷对应的谱学信息，根据探针点缺陷对应的谱学信息得到探针点缺陷的局域电场信号；
[0006]在待测样品中的每个电子点缺陷的电荷态发生跳变的同时，待测样品中的多个探针点缺陷的局域电场信号发生跳变，即多个探针点缺陷的局域电场信号发生对应于电子点缺陷的关联跳变，根据跳变前后探针点缺陷的局域电场信号，得到探针点缺陷的跳变信号；
[0007]在发生多次电荷态跳变后，所有探针点缺陷的跳变信号组合成一个第一多维空间，同一个电子点缺陷引起的关联跳变的多个跳变信号在多维空间中的位置相同；
[0008]对多维空间中的跳变信号进行第一分类，其中，第一分类中的每类跳变信号对应同一个电子点缺陷的电荷态跳变；
[0009]根据第一分类中的每类跳变信号，得到每个电子点缺陷在对应的每个探针点缺陷处的电场信息；
[0010]获取各个探针点缺陷的相对位置；
[0011]根据每个电子点缺陷在对应的多个探针点缺陷处的电场信息，以及电子点缺陷对应的多个探针点缺陷的相对位置，得到电子点缺陷与对应的多个探针点缺陷的相对位置，完成电子点缺陷的探测。
[0012]根据本专利技术的实施例，根据第一分类中每类跳变信号，得到每个电子点缺陷在对应的每个探针点缺陷处的电场信息，包括：
[0013]针对第一分类中的每类，对每个探针点缺陷的多个跳变信号求平均，得到每个探针点缺陷处的电场信息。
[0014]根据本专利技术的实施例，探针点缺陷的电荷态发生多次跳变，探针点缺陷的电荷态发生跳变引起其他探针点缺陷的产生跳变信号；
[0015]获取所有探针点缺陷的位置包括：
[0016]将探针点缺陷的电荷态发生跳变的产生跳变信号组和成一个第二多维空间；
[0017]对第二多维空间中的跳变信号进行第二分类，其中，第二分类中的每类对应同一个探针点缺陷的电荷态跳变；
[0018]根据第二分类中每类跳变信号得到每个探针点缺陷在对应的其他每个探针点缺陷处的电场信息；
[0019]根据每个探针点缺陷在对应的其他每个探针点缺陷处的电场信息，得到各个探针点缺陷的相对位置。
[0020]根据本专利技术的实施例，待测样品中的探针点缺陷的产生方式包括：
[0021]待测样品自发产生或者对待测样品进行激发光直写、电子辐照或者高温退火。
[0022]根据本专利技术的实施例，电子点缺陷的电荷态发生变化来自于自发过程、光激发或者电激发。
[0023]根据本专利技术的实施例，待测样品为半导体，半导体包括硅、碳化硅或者金刚石。
[0024]根据本专利技术的实施例，对多维空间中的跳变信号进行第一分类包括，利用聚类分析算法对多维空间中的跳变信号进行第一分类。
[0025]根据本专利技术的实施例，根据跳变前后探针点缺陷的局域电场信号，得到探针点缺陷的跳变信号包括：
[0026]将跳变前后探针点缺陷的局域电场信号相减得到探针点缺陷的跳变信号。
[0027]作为本专利技术的第二个方面还提供了一种固体材料中电子点缺陷的探测装置，用于执行上述的探测方法，探测装置包括：
[0028]第一获取模块，响应于待测样品中的探针点缺陷发出荧光，根据荧光获取每个探针点缺陷对应的谱学信息，根据探针点缺陷对应的谱学信息得到探针点缺陷的局域电场信号；
[0029]第一得到模块，适用于在待测样品中的每个电子点缺陷的电荷态发生跳变的同时，待测样品中的多个探针点缺陷的局域电场信号发生跳变，即多个探针点缺陷发生对应于电子点缺陷的关联跳变，根据跳变前后探针点缺陷的局域电场信号，得到探针点缺陷的跳变信号；
[0030]组合模块，在发生多次电荷态跳变后，所有探针点缺陷的跳变信号组合成一个多维空间，电子点缺陷引起的关联跳变的多个跳变信号在多维空间中的位置相同；
[0031]第一分类模块，适用于对多维空间中的跳变信号进行第一分类，其中，第一分类中的每类跳变信号对应同一个电子点缺陷的电荷态跳变；
[0032]第二得到模块，适用于根据第一分类中的每类跳变信号，得到每个电子点缺陷在对应的每个探针点缺陷处的电场信息；
[0033]第二获取模块，适用于获取各个探针点缺陷的相对位置；
[0034]第三得到模块，适用于根据每个电子点缺陷在对应的多个探针点缺陷处的电场信息，以及电子点缺陷对应的多个探针点缺陷的相对位置，得到电子点缺陷与对应的多个探针点缺陷的相对位置，完成电子点缺陷的探测。
[0035]作为本专利技术的第三个方面，还提供了一种固体材料中电子点缺陷的探测系统，包括：
[0036]激发光模块，适用于发出激发光以使得待测样品中的探针点缺陷发出荧光；
[0037]显微物镜，适用于对荧光进行采集；
[0038]荧光收集模块，适用于是对显微物镜采集的荧光进行收集；
[0039]计算机，适用于执行上述探测方法。
[0040]根据本专利技术的实施例，通过对所有探针点缺陷的跳变信号组合成的多维空间进行分类，由于每一类对应一个电子点缺陷，根据每一类跳变信号得到该类对应的电子点缺陷在不同探针点缺陷处的电场信息，利用电子点缺陷在不同探针点缺陷处的电场信息和不同探针点缺陷的相对位置得到电子点缺陷的相对位置，实现了对体材料内单个电子点缺陷的探测。
[0041]根据本专利技术实施例提供的探测方法，待测点缺陷浓度的检测限可以达到低于0.01ppb，可以对超高纯度和超高质量的固体体材料中的超低浓度待测点缺陷进行检测。
附图说明
[0042]图1示出了根据本专利技术实施例提供的固体材料中电子点缺陷的探测方法的流程图；
[0043]图2示出了根据本专利技术实施例提供的固体材料中电子点缺陷的探测装置的结构框图；
[0044]图3示出了根据本专利技术实施例提供的固体材料中电子点缺陷的探测系统的结构框图。
具体实施方式
[0045]在实现本专利技术的过程中发现，对电子点缺陷进行探测的相关的方法主要包括：(1)利用透射电子显微镜(本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固体材料中电子点缺陷的探测方法，包括：响应于待测固体样品中的探针点缺陷发出荧光，根据所述荧光获取每个探针点缺陷对应的谱学信息，根据所述探针点缺陷对应的谱学信息得到所述探针点缺陷的局域电场信号；在所述待测样品中的每个电子点缺陷的电荷态发生跳变的同时，所述待测样品中的多个探针点缺陷的局域电场信号发生跳变，即多个探针点缺陷的局域电场信号发生对应于所述电子点缺陷的关联跳变，根据跳变前后所述探针点缺陷的局域电场信号，得到所述探针点缺陷的跳变信号；在发生多次电荷态跳变后，所有探针点缺陷的跳变信号组合成一个第一多维空间，同一个电子点缺陷引起的关联跳变的多个跳变信号在所述多维空间中的位置相同；对所述多维空间中的跳变信号进行第一分类，其中，第一分类中的每类跳变信号对应同一个电子点缺陷的电荷态跳变；根据第一分类中的每类跳变信号，得到每个电子点缺陷在对应的每个探针点缺陷处的电场信息；获取各个探针点缺陷的相对位置；根据每个电子点缺陷在对应的多个探针点缺陷处的电场信息，以及所述电子点缺陷对应的多个探针点缺陷的相对位置，得到所述电子点缺陷与对应的多个探针点缺陷的相对位置，完成所述电子点缺陷的探测。2.根据权利要求1所述的探测方法，其中，根据第一分类中每类跳变信号，得到每个电子点缺陷在对应的每个探针点缺陷处的电场信息，包括：针对第一分类中的每类，对每个探针点缺陷的多个跳变信号求平均，得到每个探针点缺陷处的电场信息。3.根据权利要求1所述的探测方法，其中，所述探针点缺陷的电荷态发生多次跳变，所述探针点缺陷的电荷态发生跳变引起其他探针点缺陷产生跳变信号；获取所有探针点缺陷的位置包括：将探针点缺陷的电荷态发生跳变的产生跳变信号组和成一个第二多维空间；对所述第二多维空间中的跳变信号进行第二分类，其中，第二分类中的每类对应同一个探针点缺陷的电荷态跳变；根据第二分类中每类跳变信号得到每个探针点缺陷在对应的其他每个探针点缺陷处的电场信息；根据每个探针点缺陷在对应的其他每个探针点缺陷处的电场信息，得到各个探针点缺陷的相对位置。4.据权利要求1所述的探测方法，其中，所述待测样品中的探针点缺陷的产生方式包括：所述待测样品自发产生或者对所述待测样品进行激发光直写、电子辐照或者高温退火。5.根据权利要求1所述的探测方法，其中，所述电子点缺陷的电荷态发生变化来自...
【专利技术属性】
技术研发人员：季文韬，刘昭昕，郭宇航，王亚，杜江峰，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。