[發明專利]一種硅薄膜材料應力檢測系統

在審

• 申請號: 201810008993.5
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108387333A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 朱景程;孟建英;蔣丹蕊;劉日;王景峰;宋智青
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01L1/24
• 代理公司: 深圳市漢唐知識產權代理有限公司 44399
• 代理人: 劉海軍

1.一種硅薄膜材料應力檢測系統，其特征在于：它包括沿Z軸方向順序設置的一激光器、一用于將激光器的出射光束轉換為在X-Y軸平面作豎直振動的線偏振光并將經由樣品反射回的光束轉換為在X-Y軸平面內作水平振動的線偏振光的偏振分束器、用于對經由偏振分束器透射的線偏振光和由樣品反射回的光束進行偏振態調整的四分之一波片和二分之一波片以及用于對放置的樣品沿Z軸方向施加應力并通過角度調整使照射到樣品上的線偏振光經由二分之一波片和四分之一波片原路反射至偏振分束器上的應力施加裝置；它還包括用于接收偏振分束器上的反射光并將光信號轉換為電信號的反射光探測器、用于對反射光探測器輸出的信號進行測量的模擬鎖相放大器以及用于沿樣品的X軸方向向樣品施加調制電場并同時向模擬鎖相放大器輸出參考信號的低頻信號發生器；

所述應力施加裝置包括一中軸線沿Z軸方向分布的定位盤、至少兩根對稱地裝設于定位盤的偏心位置處以用于對樣品進行固定的金屬固定桿以及至少一根貫穿于定位盤分布以向樣品施加應力的應力施加桿；所述反射光探測器和低頻信號發生器分別與模擬鎖相放大器電連接，且所述低頻信號發生器與金屬固定桿或定位盤電連接。

2.如權利要求1所述的一種硅薄膜材料應力檢測系統，其特征在于：所述激光器與偏振分束器之間設置有一用于將由激光器射出并投射到偏振分束器上的光束進行光斑大小調整的縮束鏡。

3.如權利要求2所述的一種硅薄膜材料應力檢測系統，其特征在于：所述縮束鏡包括順序地設置于激光器與偏振分束器之間的一凸透鏡和一凹透鏡，所述凸透鏡和凹透鏡的焦距相等，且所述凸透鏡與凹透鏡之間的相對位置在Z軸方向連續可調。

4.如權利要求1所述的一種硅薄膜材料應力檢測系統，其特征在于：所述激光器為輸出光功率連續可調的固體激光器。

5.如權利要求1所述的一種硅薄膜材料應力檢測系統，其特征在于：所述四分之一波片的快軸與Y軸方向的夾角呈22.5°，所述二分之一波片的快軸與Y軸方向的夾角呈33.75°。

6.如權利要求1-5中任一項所述的一種硅薄膜材料應力檢測系統，其特征在于：所述應力施加桿包括一沿Z軸方向或平行于Z軸方向貫穿于定位盤分布的應力桿、阻力臂端與應力桿的末端相連的杠桿以及與杠桿的動力臂端相連的千分尺施力器，至少兩根所述金屬固定桿以應力桿的中心線為界呈對稱分布。

7.如權利要求6所述的一種硅薄膜材料應力檢測系統，其特征在于：所述杠桿為不等臂杠桿，且所述杠桿的動力臂長度與阻力臂長度的比值為20:1。

8.如權利要求1-5中任一項所述的一種硅薄膜材料應力檢測系統，其特征在于：所述應力施加桿包括沿Z軸方向或平行于Z軸方向貫穿于定位盤分布的應力銜接桿、連接于應力銜接桿的首端的應力銜接器、至少兩根對稱地裝設于應力銜接器并與應力銜接桿平行分布的應力桿、阻力臂端與應力銜接桿的末端相連的杠桿以及與杠桿的動力臂端相連的千分尺施力器，至少兩根所述金屬固定桿以應力銜接桿的中心線為界呈對稱分布。

9.如權利要求8所述的一種硅薄膜材料應力檢測系統，其特征在于：所述杠桿為不等臂杠桿，且所述杠桿的動力臂長度與阻力臂長度的比值為20:1。