[發明專利]一種適用于晶格失配外延材料的RT探測器及其應用

有效

• 申請號: 202110370564.4
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113252205B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 劉雪珍;張小賓;高熙隆;劉建慶;楊文奕
• 申請（專利權）人: 中山德華芯片技術有限公司
• 主分類號: G01K11/00
• 分類號: G01K11/00;G01N21/55;H01L31/12
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

1.一種適用于晶格失配外延材料的RT探測器，其特征在于：包含一個光源和n個子接收器；

所述光源用于發出入射光，所述入射光傳播到外設外延片表面形成光信號；

所述子接收器用于接收由對應外延片形成的光信號，并對所接收的光信號進行光電轉換以獲得電信號；

其中，13≤n≤21；

所述n個子接收器的分布方式為陣列式分布；

所述陣列式分布為同心圓式排列、點陣式排列或半球式排列；

所述入射光的波長范圍為300~1800nm；

所述入射光的波長連續可調；

每個相鄰子接收器的有效探測區域邊界充分交疊無盲區；

所述子接收器還與控制器相連；

所述控制器用于根據所述電信號分別計算各外延片的溫度。

2.一種如權利要求1所述的適用于晶格失配外延材料的RT探測器在監測外延片生長過程中的應用。

3.根據權利要求2所述的應用，其特征在于：包括以下步驟：

將外延片置于外延片載具中，并控制所述外延片與所述外延片載具的運動狀態保持一致；

依據外延片生長狀態調整所述RT探測器監控方式，使所述RT探測器與所述外延片豎直方向上處于相對靜止的狀態以觀測外延片的生長過程；

所述外延片載具為石墨盤；外延片生長狀態為外延片翹曲情況；

所述外延片的翹曲程度的計算方法為：

子接收器所探測的反射光斑位置在X、Y方向，由于光束在外延片表面發生反射，反射光點的位置坐標x和y取決于入射光當前所在外延片位置的局部傾斜程度；

傾斜角的切向分量α_t和徑向分量α_r與x和y滿足如下關系：

α_t=C_angle x （1a）；

α_r=C_angle y (1b)；

其中，C_angle為校正參數；

光學頭的光軸z與石墨盤的旋轉軸平行；

所述光學頭用于產生入射光；

當石墨盤旋轉時，沿半徑R_B的弧度采集角度α_t(f)、α_r(f)，作為替代外延片中心位移角f的函數；

R_B為光束點B與旋轉軸的徑向距離；

在良好的近似條件下，外延片表面可以被視為球體的一部分；

這個球體可以用其半徑R_球和點N的位置來描述；

R_球為該外延片的翹曲半徑；

點N為球體中心點M到外延片平面的投影；

通過點N與旋轉軸的徑向距離R_N和與外延片中心的角距離f_Ν來定義點N；

旋轉球面的切向分量角α_t(f)和徑向分量角α_r(f)由以下方程描述：

α_t(f)=a sin(f-f_N) (2a)；

α_r(f)=a cos(f-f_N)-b (2b)；

其中：a=R_N/R_球 (3)；

b=R_B/R_球 (4)；

模型函數（2a，2b）中的參數a,b, f_N的集合，從收集到的α_t(f)和α_r(f)數據，并以這些數據作為線性方程組的解得到；

計算每一片外延片的a,b,f_N值；

求出每個外延片的翹曲半徑R_球和傾斜度α_C,r, α_C,t：

R_球=R_B/b (5)；

α_C,r = a cosf_N-bR_C/R_B (6a)；

α_C,t = a sinf_N (6b)；

R_C為外延片中心C與旋轉軸的徑向距離；

用R_球重新計算外延片的曲率；

K=1/R_球 =b/ R_B (7)；

K0表示凹面；K0表示凸面；

外延片的傾斜率d通過曲率計算出來：

d=K?wafer²/8 (8)；

其中：?wafer為外延片的直徑。