[发明专利]一种测定光电器件微区光反射谱的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定光谱的方法及装置，具体涉及一种测定光电器件微区光反射谱的方法及装置。

背景技术

目前，在新型半导体光电器件的研究和开发中，往往需要测量其微区的光反射谱，以便获得一些重要的光电特性。如期刊半导体光电，2000，21(1)，P.69-70介绍了一种半导体光电器件的光反射谱的自动测量系统，主要包括光源、透镜、斩波器、单色仪、光栏、显微镜、锁相放大器、X-Y记录仪以及计算机自动数据处理系统，其工作原理如下：由碘钨灯发出的白光源经过透镜和斩波器斩波后送入单色仪，由单色仪分光后形成准单色光，再经光栏和显微镜将光斑直径聚焦到30um左右，再照射到装在样品架上的样品材料上，入射光被底部DBR反射回来，反射光经显微镜技术将其与入射光分离，反射光由光电倍增管接收，再送入锁相放大器，被放大的信号送入X-Y记录仪。

然而，上述光反射谱测量系统存在如下问题：①由于采用的是碘钨灯发出的白光源，再利用单色仪分光成准单色光，因此其颜色不纯、单色性差，影响了最终测得的反射谱的准确性；②该系统的部件较多、结构复杂，不利于应用推广。

为解决单色性问题，可以考虑采用激光光源，但将激光光束(mm量级)聚焦到光电器件微区(30um左右)，并将聚焦后的微细光束精确投射到指定的器件微区上，然后再将反射光引出至探测器，比较难以实现。这是本领域的一个难点。

发明内容

本发明目的是提供一种测定光电器件微区光反射谱的方法及装置，能将激光光速精确投射到光电器件的指定微区，测定其光反射谱。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种测定光电器件微区光反射谱的方法，将激光器发出的激光光束聚焦成所需直径的光束，精确投射到待测量的微区上，用探测器收集从微区反射出来的激光光束，所述激光光束的聚焦通过金相显微镜的照明光路实现，利用金相显微镜的目镜进行观测，并微调光电器件的位置，实现所述激光束的精确投射。

采用上述方法的一种测定光电器件微区光反射谱的装置，包括金相显微镜、半透半反镜、激光器和探测器，所述半透半反镜位于金相显微镜的照明光路上，用于将所述激光器发射的激光光束耦合进金相显微镜的光学系统中，被检测样品位于所述金相显微镜的载物台上，所述探测器位于反射光的光路上。

上述技术方案中，所述激光器是可调谐激光器。通过对波长的调整，可以实现宽波长范围内反射谱的测量。

上述技术方案中，所述金相显微镜具有照相通道，所述探测器位于照相通道内。如果所述金相显微镜无照相接口，则在反射光的主光路上设置半透半反镜，所述探测器位于所述半透半反镜的垂直主光路上。

本发明的工作原理是：在金相显微镜的照明光路上加入一个半透半反镜，并利用该半透半反镜将激光器发射的激光光源从外部耦合进金相显微镜的光学系统，再利用该光学系统能对激光光束进行缩束聚焦，聚焦成所需的直径30um左右的光束，再将此光束精确投射到待测样品微区上，光束经过样品微区反射后被位于反射光光路上的探测器收集，完成反射率的测量，通过光源波长的调整，即可实现宽波长范围内反射谱的测量。由于激光光束和金相显微镜固有的照明光源是同一光路，因此，通过目镜的观察并对待测样品位置的微调，可实现激光光束精确投射到待测样品微区上。

由于上述技术方案的使用，本发明与现有技术相比，具有下列优点：

1.本发明使用了激光作为测量光源，由于其具有理想的单色性，可准确测定光电器件微区的光反射谱。

2.由于本发明将激光光束和金相显微镜固有的照明光源耦合在同一光路中，从而可以通过金相显微镜目镜的观察和对载物台的微调，可将激光光束精确投射到待测样品微区上。

3.本发明利用现有的金相显微镜作为装置的主要部件，大大减少了其他器件的使用，使得整个装置的结构简单，成本低廉，适于广泛应用。

附图说明

附图1是本发明的光路示意图；

附图2是本发明实施例一的结构示意图。

其中：1、激光器；2、半透半反镜；3、探测器；4、样品；5、半透半反镜；6、金相显微镜；7、照相通道；8、载物台；9、目镜。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：