[發明專利]一種集成式雙光路激光電離效應模擬系統

在審

• 申請號: 201711132250.0
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107886820A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 李沫;孫鵬;黃鋒;王小鳳;湯戈;代剛;張健
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18;G09B23/22
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙)51211
• 代理人: 蔣斯琪

1.一種集成式雙光路激光電離效應模擬系統，其特征在于：包括調整底座（Ⅰ），光源（Ⅱ），雙光路衰減模塊（Ⅲ），顯微觀察模塊（Ⅳ），測試與存儲模塊（Ⅴ）；其中：調整底座（Ⅰ），用于穩定支撐整個模擬系統；光源（Ⅱ）及雙光路衰減模塊（Ⅲ）用于產生雙通道波長激光，并根據實際實驗需求對兩個通道的脈沖激光能量進行衰減；顯微觀察模塊（Ⅳ）用于對半導體器件測試樣品（20）進行成像，并對作用于半導體器件測試樣品（20）的脈沖激光進行能量測量；測試與存儲模塊（Ⅴ）用于采集并記錄半導體器件測試樣品（20）輻射電離效應的響應電信號，通過控制精密位移平臺來精確控制光斑作用于半導體器件測試樣品（20）上的位置。

2.根據權利要求1所述的一種集成式雙光路激光電離效應模擬系統，其特征在于，所述光源（Ⅱ）可同時產生波長為532nm和1064nm的脈沖激光，兩個不同波長的脈沖激光分別從兩通道水平出射，且每個通道都有獨立控制的開關。

3.根據權利要求1或2所述的一種集成式雙光路激光電離效應模擬系統，其特征在于，所述光源（Ⅱ）包括雙波長脈沖激光器（1）和光路轉折器（2），所述雙波長脈沖激光器（1）和光路轉折器（2）安裝于一個遮光罩中；所述雙波長脈沖激光器（1）用于產生波長分別為532nm和1064nm的兩路脈沖激光，所述光路轉折器（2）用于進行光路折疊，兩路脈沖激光通過調節光路轉折器（2）使其進入雙光路衰減模塊（Ⅲ）。

4.根據權利要求3所述的一種集成式雙光路激光電離效應模擬系統，其特征在于，所述雙光路衰減模塊（Ⅲ）具體結構是：沿兩路激光進入方向依次包括有安裝于另一個遮光罩內的直角棱鏡（3）、光路一、光路二和反射鏡二（13）、合束棱鏡（14）；兩路脈沖激光經過直角棱鏡（3）反射后，1064nm的激光進入光路一后經反射鏡二（13）射出，532nm的激光進入光路二再射出，射出的兩路激光最后經合束棱鏡（14）合束后反射出。

5.根據權利要求4所述的一種集成式雙光路激光電離效應模擬系統，其特征在于，所述光路一、光路二分別對稱位于沿直角棱鏡（3）的兩個反射角度方向上，光路一和光路二的結構相同，每個光路均包括位于直角棱鏡（3）的反射方向上的反射鏡一、位于反射鏡一反射方向的第一級1/2λ波片、位于第一級1/2λ波片透射光方向的第一級偏振分光棱鏡（6）、位于第一級偏振分光棱鏡（6）的透射光方向的第二級1/2λ波片（7）、位于第二級1/2λ波片（7）透射光方向上的第二級偏振分光棱鏡（8）、位于第二級偏振分光棱鏡（8）反射光方向上的光束收集器一（9）、位于第一級偏振分光棱鏡（6）的反射光方向的分光棱鏡一（10）、位于分光棱鏡一（10）透射光方向的激光能量計探頭一（11）、位于分光棱鏡一（10）反射光方向的光束收集器二（12）；所述反射鏡二（13）位于光路一的第二級偏振分光棱鏡（8）透射光方向上，合束棱鏡（14）位于光路二的第二級偏振分光棱鏡（8）透射光方向上；一路激光經過反射鏡二（13）并反射到合束棱鏡（14），另一路激光經過光路二直接照射到合束棱鏡（14），兩路激光在合束棱鏡（14）合成后射出到后續光路。

6.根據權利要求4所述的一種集成式雙光路激光電離效應模擬系統，其特征在于，所述顯微觀察模塊（Ⅳ）包括CCD攝像頭（15）、指引光源（16）、激光能量計探頭二（18）、分光棱鏡二（17）、調焦機構、物鏡轉盤（19）、物鏡；沿合束棱鏡（14）出來的激光方向上，所述顯微觀察模塊（Ⅳ）具體設置有分光棱鏡二（17），分光棱鏡二（17）上端設置有顯微鏡筒與指引光源（16）、CCD攝像頭（15），分光棱鏡二（17）的透射光方向上設置有激光能量計探頭二（18），分光棱鏡二（17）的反射光方向設置有物鏡與物鏡轉盤（19）；激光經過分光棱鏡二（17）后，透射光到達激光能量計探頭二（18），反射光經過物鏡以及物鏡轉盤（19）對光斑進行擴束或者聚焦，光斑大小根據物鏡倍數以及擴束鏡倍數不同進行調節。

7.根據權利要求6所述的一種集成式雙光路激光電離效應模擬系統，其特征在于，所述指引光源（16）在空間位置上依次經過分光棱鏡二（17）、調焦機構、物鏡轉盤（19）、物鏡后到達半導體器件測試樣品（20）表面；指引光源（16）在分光棱鏡二（17）上與脈沖激光合束后，到達半導體器件測試樣品（20）表面上時，指引光源（16）與脈沖激光的光斑中心重合。