一种太赫兹外延薄膜材料介电系数测试方法及系统技术方案

技术编号:43295029 阅读:24 留言:0更新日期:2024-11-12 16:13
本发明专利技术属于介电系数测试技术领域,提供了一种太赫兹外延薄膜材料介电系数测试方法及系统,包括采集自由空间、衬底以及外延片的时域信号,并对自由空间的时域信号进行多次采集,计算时域各点方差的均值,得到参考稳定性指标;求解薄膜的折射率和消光系数,得到备选解;将备选解采用的频域信号进行傅里叶逆变换,得到外延片的仿真时域信号,计算仿真的外延片的时域信号与采集的外延片的时域信号的损失值,得到样本稳定性指标;根据样本稳定性指标与参考稳定性指标的比值进一步筛选,最终确定薄膜在太赫兹频段的光学参数。本公开避免了法布里珀罗效应的影响,能够克服太赫兹波在两层材料中多次反射造成测量准确度低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及介电系数测试,具体涉及了一种太赫兹外延薄膜材料介电系数测试方法及系统


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、太赫兹波是频率在0.1thz~10thz、真空中波长在3000μm~30μm的电磁波,具有极低的单光子能量,能有效穿过塑料、纸张、陶瓷等非极性材料。太赫兹时域光谱技术是典型的太赫兹技术,通过探测随时间变化的电场强度,可以获得被测物在太赫兹波段的折射率、吸光度、介电系数等指标,这些指标可用于评价材料的性能,并以此完成物质鉴别工作。目前,太赫兹时域光谱仪发展较为成熟,用于药物、材料、地质、食品等多个领域的交叉研究。

3、介电系数是反映材料在电场作用下介电性质或极化性质的主要参数,通常用ε来表示,与材料对电磁波的色散和吸收密切相关。在外电场作用下,电介质产生电偶极矩或使已经产生的电偶极矩显示出宏观效果,该过程称为电介质的极化过程,具体包括电子极化、离子极化、电偶极子取向和空间电荷极化四种微观过程。在太赫兹波段,材料的介电响应与多种微观过程相关,因此常出现较显著的色散(本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种太赫兹外延薄膜材料介电系数测试方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1中所述的一种太赫兹外延薄膜材料介电系数测试方法,其特征在于,所述外延片为衬底和外延薄膜的结合体。

3.如权利要求1中所述的一种太赫兹外延薄膜材料介电系数测试方法,其特征在于,在采用数值方法求解薄膜的折射率和消光系数之前,还包括对采集的时域信号进行傅里叶变换,得到频域信号,将自由空间的频域信号与衬底的频域信号做比值,得到消除反射影响的频域信号计算公式。

4.如权利要求1中所述的一种太赫兹外延薄膜材料介电系数测试方法,其特征在于,在求解薄膜的折射率和消光系数之前,还包括...

【技术特征摘要】

1.一种太赫兹外延薄膜材料介电系数测试方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1中所述的一种太赫兹外延薄膜材料介电系数测试方法,其特征在于,所述外延片为衬底和外延薄膜的结合体。

3.如权利要求1中所述的一种太赫兹外延薄膜材料介电系数测试方法,其特征在于,在采用数值方法求解薄膜的折射率和消光系数之前,还包括对采集的时域信号进行傅里叶变换,得到频域信号,将自由空间的频域信号与衬底的频域信号做比值,得到消除反射影响的频域信号计算公式。

4.如权利要求1中所述的一种太赫兹外延薄膜材料介电系数测试方法,其特征在于,在求解薄膜的折射率和消光系数之前,还包括采用解析法求解衬底的折射率和消光系数,衬底的折射率计算公式为:

5.如权利要求4中所述的一种太赫兹外延薄膜材料介电系数测试方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:李羿璋王忠民祁峰郭永斌杨秀蔚
申请(专利权)人:山东省科学院自动化研究所
类型:发明
国别省市:

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