【技术实现步骤摘要】
本申请涉及激光退火工艺，尤其涉及一种脉宽可调的多脉冲激光退火系统及其控制方法。
技术介绍
1、随着半导体工业的发展，集成电路向体积小、速度快和低功耗方向发展。尤其是当半导体器件的特征尺寸不断按比例缩小，使得激光退火技术逐渐取代传统的退火技术成为新一代主流退火技术，被广泛应用于在钙钛矿电池、学属微纳结构、氧化钛纳米材料、二维材料加工以及半导体器件制备等多种重要应用领域。
2、激光退火可以实现对样品微小区域的精准退火，对热量进行精确的控制，从而实现更加精细的结构的制备。例如利用高能量的脉冲激光在极短时间内实现局部加热和快速冷却的尖峰退火技术，可以起到改善材料或半导体器件性能的效果。然而，现有的脉冲激光器在进行激光退火工艺时，通常只能输出单个固定脉冲的激光，操作人员往往需要不断调节脉冲激光器功率进行预热和快速升温的过程，或使用多个激光器相互配合实现尖峰退火的过程，也就是说，现有的脉冲激光器难以同时满足不同应用场景下对于尖峰退火工艺的温度的需求。
3、因此，如何提供一种脉宽可调的多脉冲激光退火系统及其控制方法，能够满足不同应用场景下对退火工艺的温度控制需求，以成为本领域人员亟需解决的问题之一。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本申请的第一个目的在于提出了一种脉宽可调的多脉冲激光退火系统及其控制方法，能够提高激光退火工艺的生产效率。
3、为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种脉宽可调的
4、激光器组件，用于输出调制脉冲激光，以对半导体晶体进行退火；
5、调制组件，与所述激光器组件连接，所述调制组件用于向所述激光器组件输出射频信号，以对所述激光器组件产生的激光进行调制；其中，
6、所述射频信号被配置为一个周期内设有多个功率自第一功率向第二功率下降的射频台阶，所述激光器组件基于所述射频信号的射频台阶控制所述激光器组件输出多个不连续的子脉冲激光，多个不连续的所述子脉冲激光共同组成所述调制脉冲激光，以对所述半导体晶体的进行激光退火。
7、可选地，所述射频信号在同一周期内的每个射频台阶的下降沿与对应时间间隔内所述激光器组件输出的所述调制脉冲激光的每个子脉冲激光之间一一对应。
8、可选地，所述射频信号在同一周期内的每个射频台阶的下降沿被配置为波形由连续型的分段函数编辑组成，所述分段函数的段数n≥1。
9、可选地，所述连续型的分段函数包括一次函数、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等函数中的任意一个或多个的组合。
10、可选地，所述射频信号在同一周期内的每个射频台阶的第一功率相同，而同一周期内的每个射频台阶的第二功率相同或不相同。
11、可选地，所述调制组件包括依次连接的显示装置、可编辑信号发生器和声光q开关驱动器，所述可编辑信号发生器用于向所述声光q开关驱动器输入模拟信号，所述显示装置用于对所述可编辑信号发生器输出的所述模拟信号的波形进行调制，所述声光q开关驱动器用于将所述可编辑信号发生器输出的所述模拟信号转换为所述射频信号输入至所述激光器组件。
12、可选地，所述激光器组件包括激光源，以及相对设置在所述激光源两端的两个声光q开关，所述声光q开关用于接收所述调制组件输出的所述射频信号，以对所述激光源输出的激光进行调制并输出所述调制脉冲激光。
13、可选地，所述激光器组件还包括一激光反射镜片和一激光输出镜片，所述激光反射镜片和所述激光输出镜片分别设置在两个所述声光q开关的外侧形成光学谐振腔，所述调制脉冲激光透过所述激光输出镜片对所述半导体晶体进行激光退火。
14、可选地，所述激光输出镜片的激光透过率介于20％～80％之间。
15、可选地，所述激光退火系统还包括检测组件，所述检测组件包括光电探测器和示波器，所述光电探测器设置在所述半导体晶体的周侧，将所述半导体晶体表面散射的所述调制脉冲激光转换为电信号输出至所述示波器，以对所述调制脉冲激光的脉冲波形进行检测。
16、可选地，所述检测组件还包括衰减器，所述衰减器的用于将所述声光q开关驱动器输出射频信号输出至所述示波器，以对所述射频信号的波形进行检测。
17、为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种脉宽可调的多脉冲激光退火系统控制方法，包括：
18、提供半导体晶体；
19、利用可编辑信号发生器生成电压连续可调的模拟信号；
20、利用声光q开关驱动器接收所述模拟信号，并基于所述模拟信号生成射频信号，所述射频信号的一个周期内设有多个功率自第一功率向第二功率下降的射频台阶；
21、利用激光器组件接收所述射频信号，所述激光器组件基于所述射频信号对所述激光器组件持续产生的激光进行调制，并控制所述激光器组件向所述半导体晶体输出调制脉冲激光，以对所述半导体晶体进行退火。
22、可选地，所述调制脉冲激光在一个周期内时间内包括多个子脉冲激光，每个所述子脉冲激光与对应时间间隔内所述射频信号的每个射频台阶的下降沿之间一一对应。
23、本申请提供的锗锡外延结构制备方法至少包括如下有益效果：
24、本申请提供了一种脉宽可调的多脉冲激光退火系统及其控制方法，该激光退火系统包括激光器组件和调制组件。激光器组件用于输出调制脉冲激光，以对半导体晶体进行退火，调制组件与激光器组件连接，用于向激光器组件输出射频信号，以对激光器组件产生的激光进行调制。其中，射频信号被配置为一个周期内设有多个功率自第一功率向第二功率下降的射频台阶，激光器组件基于射频信号的每个射频台阶控制激光器组件输出多个不连续的子脉冲激光，多个不连续的子脉冲激光共同组成调制脉冲激光，能够实现对脉冲宽度、脉冲个数、能量比例、脉冲时间间隔等参量的可调控输出，对半导体晶体表面的退火工艺需求，提高了半导体晶体激光退火工艺的生产效率。
25、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种脉宽可调的多脉冲激光退火系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的激光退火系统，其特征在于，所述射频信号在同一周期内的每个射频台阶的下降沿与对应时间间隔内所述激光器组件输出的所述调制脉冲激光的每个子脉冲激光之间一一对应。
3.根据权利要求1所述的激光退火系统，其特征在于，所述射频信号在同一周期内的每个射频台阶的下降沿被配置为波形由连续型的分段函数编辑组成，所述分段函数的段数N≥1。
4.根据权利要求3所述的激光退火系统，其特征在于，所述连续型的分段函数包括一次函数、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等函数中的任意一个或多个的组合。
5.根据权利要求1所述的激光退火系统，其特征在于，所述射频信号在同一周期内的每个射频台阶的第一功率相同，而同一周期内的每个射频台阶的第二功率相同或不相同。
6.根据权利要求1所述的激光退火系统，其特征在于，所述调制组件包括依次连接的显示装置、可编辑信号发生器和声光Q开关驱动器，所述可编辑信号发生器用于向所述声光Q开关驱动器输入模拟信号，所述显示装置用于对所述可编辑信
7.根据权利要求6所述的激光退火系统，其特征在于，所述激光器组件包括激光源，以及相对设置在所述激光源两端的两个声光Q开关，所述声光Q开关用于接收所述调制组件输出的所述射频信号，以对所述激光源输出的激光进行调制并输出所述调制脉冲激光。
8.根据权利要求7所述的激光退火系统，其特征在于，所述激光器组件还包括一激光反射镜片和一激光输出镜片，所述激光反射镜片和所述激光输出镜片分别设置在两个所述声光Q开关的外侧形成光学谐振腔，所述调制脉冲激光透过所述激光输出镜片对所述半导体晶体进行激光退火。
9.根据权利要求8所述的激光退火系统，其特征在于，所述激光输出镜片的激光透过率介于20％～80％之间。
10.根据权利要求6所述的激光退火系统，其特征在于，所述激光退火系统还包括检测组件，所述检测组件包括光电探测器和示波器，所述光电探测器设置在所述半导体晶体的周侧，将所述半导体晶体表面散射的所述调制脉冲激光转换为电信号输出至所述示波器，以对所述调制脉冲激光的脉冲波形进行检测。
11.根据权利要求10所述的激光退火系统，其特征在于，所述检测组件还包括衰减器，所述衰减器的用于将所述声光Q开关驱动器输出射频信号输出至所述示波器，以对所述射频信号的波形进行检测。
12.一种脉宽可调的多脉冲激光退火系统的控制方法，其特征在于，包括：
13.根据权利要求12所述的激光退火系统控制方法，其特征在于，所述调制脉冲激光在一个周期内时间内包括多个子脉冲激光，每个所述子脉冲激光与对应时间间隔内所述射频信号的每个射频台阶的下降沿之间一一对应。
...【技术特征摘要】
1.一种脉宽可调的多脉冲激光退火系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的激光退火系统，其特征在于，所述射频信号在同一周期内的每个射频台阶的下降沿与对应时间间隔内所述激光器组件输出的所述调制脉冲激光的每个子脉冲激光之间一一对应。
3.根据权利要求1所述的激光退火系统，其特征在于，所述射频信号在同一周期内的每个射频台阶的下降沿被配置为波形由连续型的分段函数编辑组成，所述分段函数的段数n≥1。
4.根据权利要求3所述的激光退火系统，其特征在于，所述连续型的分段函数包括一次函数、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等函数中的任意一个或多个的组合。
5.根据权利要求1所述的激光退火系统，其特征在于，所述射频信号在同一周期内的每个射频台阶的第一功率相同，而同一周期内的每个射频台阶的第二功率相同或不相同。
6.根据权利要求1所述的激光退火系统，其特征在于，所述调制组件包括依次连接的显示装置、可编辑信号发生器和声光q开关驱动器，所述可编辑信号发生器用于向所述声光q开关驱动器输入模拟信号，所述显示装置用于对所述可编辑信号发生器输出的所述模拟信号的波形进行调制，所述声光q开关驱动器用于将所述可编辑信号发生器输出的所述模拟信号转换为所述射频信号输入至所述激光器组件。
7.根据权利要求6所述的激光退火系统，其特征在于，所述激光器组件包括激光源，以及相对设置在所述激光源两端的两个声光q开...
【专利技术属性】
技术研发人员：王红洋，张志研，林学春，赵树森，梁晗，何宏智，刘燕楠，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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