[發(fā)明專利]一種真空紫外光探測(cè)器的光譜響應(yīng)標(biāo)定系統(tǒng)及測(cè)試方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911121215.8
• 申請(qǐng)日: 2019-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN110967111A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭偉;林日成;賈樂(lè)敏;黃豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J3/02
• 分類號(hào): G01J3/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 趙崇楊

本發(fā)明公開了一種真空紫外光探測(cè)器的光譜響應(yīng)標(biāo)定系統(tǒng)及測(cè)試方法，所述真空紫外光探測(cè)器的光譜響應(yīng)標(biāo)定系統(tǒng)由紫外光源、深紫外單色儀、探針臺(tái)、靜電計(jì)組成；紫外光源、單色儀和探針臺(tái)置于真空或氮?dú)猸h(huán)境中，紫外光源通過(guò)單色儀向探針臺(tái)上的待測(cè)樣品器件提供紫外光源輻射；探針的正負(fù)極分別與靜電計(jì)的輸入端相連，靜電計(jì)與單色儀的輸出端分別與測(cè)試系統(tǒng)的輸入端相連。本發(fā)明的標(biāo)定系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地測(cè)量各類真空紫外光電器件的光譜響應(yīng)，利用標(biāo)準(zhǔn)硅探測(cè)器作為傳輸標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單方便，具有較大的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及真空紫外光(VUV)探測(cè)器標(biāo)定技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種真空紫外光探測(cè)器的光譜響應(yīng)標(biāo)定系統(tǒng)及測(cè)試方法。

背景技術(shù)

真空紫外光譜的波長(zhǎng)范圍為10～200納米。由于大氣的吸收，其只能在真空條件下傳播。真空紫外光探測(cè)在空間科學(xué)、基礎(chǔ)科學(xué)(包括：高能物理、物理化學(xué)、光譜物理等)、電子工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用前景。

在空間科學(xué)領(lǐng)域，真空紫外探測(cè)是追蹤恒星演變以及預(yù)報(bào)空間天氣有效手段之一，尤其是監(jiān)測(cè)太陽(yáng)風(fēng)變化的最直接手段。在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域，VUV作為研究光與原子、分子和凝聚態(tài)物質(zhì)的相互作用的最有效工具，是科學(xué)家們探索微觀世界的“眼睛”，廣泛應(yīng)用于高能物理、光電子能譜和非線性光學(xué)，以及表面與界面物理和化學(xué)動(dòng)力學(xué)。在電子工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是現(xiàn)代半導(dǎo)體器件的精密制造，高分辨光刻技術(shù)(例如193nm和157nm準(zhǔn)分子光刻技術(shù)，13.5nm極紫外光刻技術(shù))等成為促進(jìn)VUV探測(cè)器發(fā)展的最主要驅(qū)動(dòng)力。

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)和邊緣學(xué)科的快速發(fā)展，真空紫外光學(xué)在空間科學(xué)、材料、生物物理和等離子物理等領(lǐng)域越來(lái)越現(xiàn)實(shí)出巨大的應(yīng)用前景，空間紫外光學(xué)遙感更是成了人類了解自然界的一條重要途徑。

隨著定量化遙感研究的深入及測(cè)量精度的不斷提高，需要有紫外到真空紫外波段的高精度標(biāo)準(zhǔn)來(lái)標(biāo)定各類傳感器，評(píng)估其測(cè)量精度、長(zhǎng)期穩(wěn)定性以及數(shù)據(jù)可比較性。其中，光響應(yīng)度是光電探測(cè)器對(duì)單色光探測(cè)能力的指標(biāo)；光譜響應(yīng)特性的測(cè)量是用一定強(qiáng)度的單色光照射真空紫外光探測(cè)器，測(cè)量此時(shí)探測(cè)器的響應(yīng)電流，然后依次改變單色光的波長(zhǎng)，再重復(fù)測(cè)量以得到在各個(gè)波長(zhǎng)下的響應(yīng)電流，即反映了探測(cè)器的光譜響應(yīng)特性。

目前，各國(guó)均用同步輻射建立紫外計(jì)量基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行真空紫外光探測(cè)器的光譜響應(yīng)測(cè)定(如圖1所示)，同步輻射產(chǎn)生的光源通過(guò)單色儀向待測(cè)器件提供紫外光源輻射，由于同步輻射光源實(shí)驗(yàn)操作的成本相對(duì)較高，并且體積較大，而且同步輻射裝置采用的VUV光束線不能進(jìn)行快速開關(guān)測(cè)量，例如：基于北京高能物理研究所的4B8-真空紫外實(shí)驗(yàn)站(波長(zhǎng)范圍：125-360納米；帶寬：0.8納米；光束尺寸：2毫米×1毫米)。專利CN103175677A公開了一種紫外多參數(shù)校準(zhǔn)裝置，將標(biāo)準(zhǔn)紫外光源，待校準(zhǔn)光源，標(biāo)準(zhǔn)紫外探測(cè)器，待校準(zhǔn)探測(cè)器，紫外成像器和紫外成像參數(shù)校準(zhǔn)系統(tǒng)均置于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)之上，能夠在一個(gè)共用校準(zhǔn)裝置上實(shí)現(xiàn)紫外光源光譜輻射度校準(zhǔn)、紫外探測(cè)器光譜響應(yīng)度和紫外成像器參數(shù)的校準(zhǔn)；然而其只能測(cè)試整個(gè)器件面板，無(wú)法進(jìn)行單個(gè)微小像素單元的測(cè)定，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)微米樣品的測(cè)試。因此，需要新開發(fā)一種真空紫外光探測(cè)器的光譜響應(yīng)標(biāo)定系統(tǒng)及測(cè)試方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種可測(cè)微小像素單元的真空紫外光探測(cè)器的光譜響應(yīng)標(biāo)定系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一目的在于提供利用所述光譜響應(yīng)標(biāo)定系統(tǒng)進(jìn)行真空紫外光探測(cè)器的開關(guān)響應(yīng)標(biāo)定方法。

本發(fā)明的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案給予實(shí)現(xiàn)的：