[發明專利]黑磷晶向的識別方法與裝置

有效

• 申請號: 201910639342.0
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110333223B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 仇巍;李如冰;亢一瀾;曲傳詠;張茜
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N21/47;G01J3/447;G01J3/44
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 周宇

本發明提供了一種黑磷晶向的識別方法與裝置，該方法包括：在拉曼系統垂直偏振模式下，采集不同偏振角度的入射光對待識別黑磷進行照射所產生的目標特征峰的拉曼散射光譜信息；對不同偏振角度的入射光所對應的目標特征峰的拉曼散射光譜信息進行數據提取，得到目標數據對；通過目標特征峰的拉曼散射效率公式對目標數據對進行擬合，根據擬合結果確定待識別黑磷的晶向。本發明的黑磷晶向的識別方法最終識別得到的待識別黑磷的晶向準確性好，對不同厚度的待識別黑磷進行識別時，最終得到的黑磷晶向比較一致，緩解了現有的黑磷晶向的識別方法準確性差的技術問題。

技術領域

本發明涉及半導體材料的技術領域，尤其是涉及一種黑磷晶向的識別方法與裝置。

背景技術

有關黑磷或磷烯的晶向識別，現有的實驗手段主要包括基于TEM(Transmissionelectron microscope，透射電子顯微鏡)、AFM(Atomic Force Microscope，原子力顯微鏡)等的顯微觀測法、角分辨電導率方法以及紅外、拉曼等光譜類手段。其中，角分辨電導率方法是接觸式的測量，空間分辨率與角分辨靈敏度均較低；顯微觀測的方式難以實現無損、在線的定量測量；紅外光譜測量的光譜分辨率與設備的空間分辨率也難以滿足微小尺度的黑磷材料的精準測量。基于偏振拉曼光譜能夠快速、精確、無接觸地識別黑磷的晶向。

目前，通常采用平行偏振(協同)的偏振構型(即所探測的散射光偏振方向與激發光偏振方向始終保持平行)對黑磷晶向進行識別。在該偏振構型下，通過以一定步長在一周范圍內(360度)連續轉偏并采集不同偏振方向下的拉曼信息，擬合偏振角度與所對應光譜中A_g²拉曼特征峰強度的關系曲線，根據關系曲線中峰強的極值所在的角度確定黑磷的晶向。然而，由于黑磷的雙折射以及光吸收等效應，導致采用平行偏振通過A_g²特征峰在識別不同層厚的黑磷晶向時，容易出現誤識別。可見，現有的黑磷晶向的識別方法準確性差。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種黑磷晶向的識別方法與裝置，以緩解現有的黑磷晶向的識別方法準確性差的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種黑磷晶向的識別方法，包括：在拉曼系統垂直偏振模式下，采集不同偏振角度的入射光對待識別黑磷進行照射所產生的目標特征峰的拉曼散射光譜信息；對所述不同偏振角度的入射光所對應的目標特征峰的拉曼散射光譜信息進行數據提取，得到目標數據對，其中，所述目標數據對為入射光偏振角度與目標特征峰的光強構成的數據對；通過目標拉曼散射效率公式對所述目標數據對進行擬合，并依據擬合結果確定所述待識別黑磷的晶向，其中，所述目標拉曼散射效率公式為所述拉曼系統垂直偏振模式下所述目標特征峰的拉曼散射效率公式，所述待識別黑磷的晶向為所述待識別黑磷的扶手椅方向。

進一步地，所述目標特征峰包括A_g特征峰，所述A_g特征峰包括以下至少之一：A_g¹特征峰，A_g²特征峰。

進一步地，當所述目標特征峰為所述A_g¹特征峰時，所述目標數據對為第一目標數據對，其中，所述第一目標數據對為所述入射光偏振角度與所述A_g¹特征峰的光強之間的數據對；通過目標拉曼散射效率公式對所述目標數據對進行擬合，并依據擬合結果確定所述待識別黑磷的晶向，包括：

所述目標拉曼散射效率公式如式(1)