[发明专利]利用光学吸收边波长测量薄膜的温度

权利要求书

1.一种沉积在基底材料上的半导体薄膜温度的确定方法，半导体薄膜有可测量光学吸收边，基底材料没有可测量光学吸收边，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

a)提供没有可测量光学吸收边的材料的基底，

b)在基底上沉积有可测量光学吸收边和可测量厚度的半导体材料的薄膜，

c)使光与沉积在基底上的薄膜相互作用以产生漫散射光，

d)采集薄膜的漫散射光，

e)基于薄膜的漫散射光，产生显示薄膜光学吸收的光谱，

f)确定薄膜的厚度，

g)基于光谱，确定薄膜的光学吸收边波长，以及

h)在某一薄膜厚度下，根据薄膜厚度和光学吸收边波长确定薄膜的温度。

2.如权利要求1所述的沉积在基底材料上的半导体薄膜温度的确定方法，其特征在于，所述步骤h)包括考虑薄膜的光学吸收与薄膜的厚度的相关性。

3.如权利要求1所述的沉积在基底材料上的半导体薄膜温度的确定方法，其特征在于，所述方法包括在增加的厚度下重新确定薄膜的温度来检测由于所述步骤b)导致的温度变化。

4.如权利要求1所述的沉积在基底材料上的半导体薄膜温度的确定方法，其特征在于，提供温度校准表，温度校准表显示了薄膜在某一固定厚度下的光学吸收边波长与温度的对应关系；提供厚度校准表，厚度校准表显示了薄膜在某一固定温度下的光学吸收边波长与厚度的对应关系；以及

所述步骤h)包括使用厚度校准表确定通过所述步骤f)确定的厚度下的光学吸收边波长与温度校准表的厚度下的光学吸收边波长之间的差异以获得波长差值，

从通过所述步骤g)确定的光学吸收边波长中减去波长差值以获得调整后的光学吸收波长值，

使用调整后的光学吸收波长值确定通过所述步骤f)确定的厚度下的薄膜温度。

5.如权利要求4所述的沉积在基底材料上的半导体薄膜温度的确定方法，其特征在于，所述提供温度校准表的步骤以及提供厚度校准表的步骤包括识别薄膜的半导体材料，以及为识别出的半导体材料提供表格。

6.如权利要求1所述的沉积在基底材料上的半导体薄膜温度的确定方法，其特征在于：所述步骤g)包括考虑薄膜的半导体材料和厚度。

7.如权利要求1所述的沉积在基底材料上的半导体薄膜温度的确定方法，其特征在于，所述步骤g)和步骤h)包括使用下面的方程：

I(d)/I(0)＝l-exp(-αd)

其中，d是薄膜的厚度，I(0)是从没有薄膜的基底采集到的漫散射光的强度，α是在半导体的吸收系数，I(d)是在薄膜厚度为d时从薄膜采集到的漫散射光的强度。

8.如权利要求1所述的沉积在基底材料上的半导体薄膜温度的确定方法，其特征在于，所述方法包括调整薄膜的厚度，以及在调整过的厚度下重新确定薄膜温度。

9.如权利要求1所述的沉积在基底材料上的半导体薄膜温度的确定方法，其特征在于，所述步骤h)包括确定薄膜的光学吸收边波长与薄膜的厚度的相关性。

10.如权利要求9所述的沉积在基底材料上的半导体薄膜温度的确定方法，其特征在于，所述确定薄膜的光学吸收边波长与薄膜的厚度的相关性的步骤中，包括制备在某一固定温度下光学吸收边与厚度的校准表。

11.如权利要求10所述的沉积在基底材料上的半导体薄膜温度的确定方法，其特征在于，所述制备厚度校准表的步骤中，包括在某一固定温度下在基底上沉积薄膜，以及在某一固定温度和若干厚度下测量薄膜的光学吸收边波长。

12.如权利要求1所述的沉积在基底材料上的半导体薄膜温度的确定方法，其特征在于，所述方法包括使光谱标准化。