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太赫兹成像在太阳能电池和半导体工艺检测中的应用

2021-02-07 

本文摘要:太赫兹光学系统历经以往十明年的发展趋势到此成熟。

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太赫兹光学系统历经以往十明年的发展趋势到此成熟。拓张其发展趋势的一个最重要推动力是构建光学技术性在通讯行业的用以,构建了紧凑、性能卓越频域光谱仪(TDS)系统。在当代太赫兹TDS系统中,光纤线藕合构建元器件早就基本上替代了分布式系统自由空间光学元器件。

这不但意味著在室内空间市场的需求层面具有优点,也不利将太赫兹精确测量特性构建到多种类型的科学研究和工业生产运用于系统中。从总体上,圆晶剖析系统就可以运用太赫兹微探针来构建高像素接近场光学。据麦姆斯资询报道,位于德国慕尼黑的TopticaPhotonics企业TeraFlash系统是一种根据光纤线构造的太赫兹TDS控制模块,将光学和电子元器件高宽比构建一体。

全部系统还包含一个飞秒激光级单脉冲激光发生器、光学推迟元器件及其数据收集和操控模块,所有构建在一个19英寸尺寸的声卡机架改装盒中。唯一的外界元器件是2个光纤线藕合导光(PC)无线天线,作为造成和观测由TDS控制模块光勾起造成的太赫兹电磁波辐射。

商业服务整合根据光纤线/电缆线相接外界太赫兹无线天线元器件和TDS系统,得益于其较小的室内空间规格和免受频射(RF)信号干扰工作能力,将把太赫兹检验引入新的应用场景。大家的太赫兹系统工作中光波长为1550nm,将Toptica的TDS控制模块与PC线下探针结合在一起,可使光纤线中的数据信号散射降到最低,并将光学抽样单脉冲的延迟时间保持在100fs下列。所得到 的太赫兹系统只需50ms就可纪录初始的太赫兹频域暂态,这针对很多务必到数太赫兹精确测量的运用因此一个非常大的优点,例如线上质量检验、能用检验和根据光栅扫描的太赫兹(接近场)光学。与标准配备的自由空间传送精确测量忽视(在其中信号发射器无线天线造成的太赫兹电磁波辐射被光线起飞并讨论到远场探测仪无线天线上),大家根据光纤线构造的太赫兹TDS系统将TeraFlash源控制模块与ProtemicsTeraCube线下扫瞄系统整合在一起,在其中后面一种还包含一个作为太赫兹观测和光学的PC线下探针(ProtemicsTeraSpikeTD-800-X-HR-WT)(闻图1)。

图1光学频域光谱仪模块(a)造成极快液压柱塞泵/观测数据信号,而线下扫瞄模块(b)还包含太赫兹信号发射器和线下探测仪元器件,及其作为高像素测绘工程的旋转台;被检测的试品或元器件将载入到线下扫瞄模块中电子计算机模块操控TDS控制模块及其接近场光学系统。在精确测量全过程中,光栅扫描系统的运动控制系统模块将样版的当今方向信息内容到数传送给数据收集模块,将其与每一个方向纪录的太赫兹数据预处理。

具有低视频码率的TDS控制模块能够在到数健身运动下(无中止和终断)进行表层扫瞄,构建初始的太赫兹暂态观测。PC线下探针由一个1μm薄的超低温生长发育而出氮化镓(GaAs)悬壁组成,该悬壁具有一对锥型电级,在探针顶尖组成PC电源。

它可观测周边试品表层的太赫兹出射场。与线下光电结晶探针相比,它具有非毁灭性和高灵敏的特性。透射型探针不可以观测试品横着方位的z场矢量素材,而直径型探针不可以观测水平方向的(x,y)场矢量素材。

比较之下,大家的PC线下探测仪可对x、y或z轴方位的场矢量素材份量可选择性敏感。科学研究运用当滑行在被测试品表层1微米处进行检测时,凭着3~10μm的仅次空间分辨率,Protemics太赫兹成像仪在工业生产和科学领域拥有新的运用于有可能。

比如,在科学领域,西班牙基本电力能源研究室(DIFFER)的科学研究工作人员寻找,强力原材料的固有频率在远场精确测量的标值与线下的精确测量結果差别非常大。在她们的科学研究中强调,在1μm近距检验的頻率数值0.62THz,而在远场间距(大概24cm)则变为0.85THz。

因而,针对这类构造的将来传磁感应用以,必需访谈接近场特点是十分最重要的,接近场特点规定了感应器与被检验物中间相互影响的特点。又如,聚集的共振结构间藕合具有——引起电流的磁效应透明色效用——能够在相互影响的构造中被必需检验。

有案例结果显示,根据将规律性强力原材料的长程藕合情况回音到所涉及的强力分子结构的每个固有频率,能够将强力原材料中的磁感应诱发透明色亲率平方根提高到>80%。


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