[发明专利]温度调整光谱仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种对沉积材料的分析技术。

背景技术

由于振动信息对于分子的对称性和化学键来说是特定的，因此在化学中经常使用拉曼光谱。从而，可以提供特征(fingerprint)，通过该特征可以鉴定分子。在固体物理中，自发拉曼光谱可以用于表征材料和获得样品的晶体取向。

附图说明

图1是示出拉曼散射的示图。

图2是示出温度调整光谱仪的示图。

图3是示出温度调整光谱仪的组件的示图。

图4是示出温度调整光谱仪的操作过程的流程图。

具体实施方式

光伏装置可以包括形成在基板(或覆盖物)上的多个层。基于铜铟镓硒化物(CIGS)的光伏装置可以由诸如共蒸镀的高温真空工艺、堆叠的基础层的反应或金属前驱体的硒化制得。例如，光伏装置可以包括透明导电氧化物(ITO)层、缓冲层、半导体层和邻近于基板形成的导电层。半导体层可以包括半导体窗口层和可以吸收光子的半导体吸收层。半导体吸收层可以包括CIGS。光伏装置中的每个层可以通过任何合适的工艺来构建(例如，形成或沉积)，可以覆盖装置的全部或一部分以及/或者该层或该层下面的基板的全部或一部分。例如，“层”可以表示与表面的全部或一部分接触的任何量的任何材料。

散射光谱是光散射技术，可以简化成光的光子与样品相互作用以产生不同波长的散射辐射的过程。散射光谱的一个示例是拉曼光谱。拉曼光谱可以用于化学鉴定、分子结构的表征、键、环境和应力对样品的影响。然而，拉曼光谱可以随着样品的温度改变，从而可能难于在温度变化的环境中鉴定化学键和成分。开发出温度调整光谱仪和相关的方法，用于在样品的温度不是恒量时对样品表面的拉曼光谱应用。

在一个方面，用于监测基板上的沉积工艺的温度调整光谱仪可以包括：光源，用于产生光以照射基板的样品区域；光谱分析器，用于分析散射辐射以得到基板的样品区域的光谱；温度传感器；以及第一透镜，光学地连接到温度传感器。热辐射可以从基板的样品区域通过透镜辐射到温度传感器。温度传感器可以测量基板的样品区域的温度。光可以从样品区域处反射。反射光可以包括散射辐射。

光谱仪可以包括利用测量的温度分析光谱以将用于基于温度调整的校准表提供给光谱的校准模块。校准模块可以被构造成产生温度经调整的光谱。基板的样品区域可以包括沉积在基板上的膜。光谱分析器可以被构造成通过分析光谱来得到基板上的沉积膜的化学成分。光谱仪可以包括在温度测量的过程中用于阻挡光以避免光影响温度测量的遮光器。光谱仪可以包括在分析散射辐射的过程中用于阻挡温度传感器以避免干扰散射辐射测量的遮光器。

光谱仪可以包括用于将光光学地聚焦到基板的样品区域的第二透镜。光谱仪可以包括用于将光结合到基板的样品区域的波导结构。温度传感器可以包括具有如下波长测量范围的红外检测器：大约1微米至大约100微米，例如，大约1微米至大约50微米、大约1微米至大约20微米、大约1微米至大约5微米、大约3微米至大约8微米或者大约7微米至大约18微米。光源可以包括激光二极管。光谱分析器可以被构造成收集来自基板的样品区域的散射辐射。光谱分析器可以包括用于收集来自基板的样品区域的散射辐射的输入通道光学器件。输入通道光学器件可以包括光纤。输入通道光学器件可以包括放置在光谱分析器之前用于在被光谱分析器检测之前滤除环境光线的滤光器。

第一透镜可以利用光纤电缆光学地连接到传感器。基板可以在输送机上传输。温度调整光谱仪可以包括用于分析的测量数据存储模块。温度调整光谱仪可以包括用于实时诊断的测量数据处理模块。散射辐射可以包括拉曼散射辐射，光谱可以是拉曼光谱。

在另一方面，一种从基板的样品区域得到温度经调整的光谱的方法可以包括由光源产生光以照射基板的样品区域。光可以从样品区域处被反射。反射的光可以包括散射辐射。所述方法可以包括：由光谱分析器分析散射辐射以得到基板的样品区域的光谱，通过第一透镜将来自沉积在基板上的材料的热辐射引导到温度传感器，以及由温度传感器测量沉积在基板上的材料的来自热辐射的温度。

所述方法可以包括由校准模块利用测量的温度分析光谱以将用于基于温度调整的校准表提供给光谱。校准模块可以被构造成产生温度经调整的光谱。基板的样品区域可以包括沉积在基板上的膜。光谱分析器可以被构造成通过分析光谱得到在基板上的沉积膜的化学成分。