[发明专利]一种纳米图形化系统及其光响应特性检测装置有效
申请号: | 201210231008.X | 申请日: | 2012-07-05 |
公开(公告)号: | CN103529643B | 公开(公告)日: | 2017-01-18 |
发明(设计)人: | 刘盼;郭鹏;于国强;韩秀峰;孙晓玉;周向前 | 申请(专利权)人: | 中国科学院物理研究所 |
主分类号: | G03F7/00 | 分类号: | G03F7/00;G03F7/20;G01R31/00;G01M11/02 |
代理公司: | 北京律诚同业知识产权代理有限公司11006 | 代理人: | 梁挥,尚群 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 纳米 图形 系统 及其 响应 特性 检测 装置 | ||
技术领域
本发明涉及一种纳米图形化系统,特别是一种适用于磁电高频特性测量系统中的一种光激发和光探测的纳米图形化系统及其光响应特性检测装置。
背景技术
导入光纤、光纤发射器、光纤探测器、精密球面镜集合光技术、光学CCD照相技术以及光谱分析方法已经广泛应用于各类工程测量技术中,同时也是高精度物理实验研究重要手段。上述光学仪器和光学实验技术方法在研究物质和光的相互作用以及原子分子的结构中是极为重要的研究手段。
基于光学系统,在微米和纳米器件的图形化和测量系统中,需要对微米和纳米图形化器件的各个阶段进行表征。在微米和纳米图形化器件的微加工过程中,可以对微加工过程进行跟踪探测,同时在测量过程中,微米和纳米图形化器件的光学性质也能体现和反映该器件的基本物理属性,这样可以对微米和纳米图形化器件进行实时的原位探测。最重要的是,通过光谱分析的方法对微米和纳米图形化材料或器件进行光激发、光吸收、光发射和光电转换特性等方面的测量研究,有望能发现微米和纳米图形化材料或器件的新效应。
为了解决以上的问题,在专利号为“201120265595.5”,名称为“纳米图形化和超宽频电磁特性测量系统”的中国实用新型专利中公开了在纳米图形化和超宽频电磁特性测量系统中,由光纤导入光束,实现对被测纳米材料和器件的光辐照和光激发的方法和装置,但该装置中没有涉及对微米和纳米图形化器件进行光激发、光吸收、光发射和光电转换特性等方面光响应特性测试的具体方法及结构设计。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能在微米和纳米图形化器件的图形化和测量系统中进行表面特征和/或光电特性实时和原位检测的纳米图形化系统及其光响应特性检测装置。
为了实现上述目的,本发明提供了一种纳米图形化系统的光响应特性检测装置,用于纳米图形化系统在微米和纳米图形化器件微加工和探测中,实时和原位探测微米和纳米图形化材料或器件的光响应特性,其中,包括光发射器、导入光纤、光探测器、CCD成像设备和精密传导光纤,所述光发射器通过所述精密传导光纤与所述导入光纤连接,所述光探测器通过所述精密传导光纤与所述CCD成像设备连接,所述导入光纤及所述光探测器均对应于所述纳米图形化系统的样品台设置于所述纳米图形化系统的真空腔内,所述导入光纤用于将所述光发射器发出的光束导入至所述样品台的样品上,所述光探测器用于采集所述样品的反射光,所述光探测器相对于所述导入光纤设置以采集所述样品的反射光。
上述的纳米图形化系统的光响应特性检测装置,其中,还包括光谱仪,所述光谱仪通过所述精密传导光纤与所述光探测器连接。
上述的纳米图形化系统的光响应特性检测装置,其中,还包括电极探针,所述电极探针通过电极探针臂与电压源或电流源连接,所述电极探针与所述样品分别具有一连接位置和一断开位置,所述电极探针与所述样品在连接位置时组成闭合电路。
上述的纳米图形化系统的光响应特性检测装置,其中,所述电极探针臂与所述导入光纤和/或所述光探测器分别通过结合器安装在所述真空腔内,所述结合器用于控制所述导入光纤和/或所述光探测器及所述电极探针臂的运动和定位。
上述的纳米图形化系统的光响应特性检测装置,其中,所述结合器包括固定架及安装在所述固定架上的光纤滑轨、驱动电机及传动机构,所述电极探针臂安装在所述固定架上,所述光纤安装在所述光纤滑轨上,所述光纤滑轨通过所述传动机构与所述驱动电机连接。
上述的纳米图形化系统的光响应特性检测装置,其中,所述电极探针为四路电极探针,所述四路电极探针的一对探针与所述电压源连接,所述四路电极探针的另一对探针与所述电流源连接。
上述的纳米图形化系统的光响应特性检测装置,其中,还包括用于会聚所述样品的反射光的球面镜,所述球面镜设置在所述纳米图形化系统的电子束枪下方且与所述光探测器的距离小于所述球面镜的焦半径,所述球面镜上设置有微米级小孔以保证电子束穿过所述球面镜对所述样品进行微加工和/或成像。
为了更好地实现上述目的,本发明还提供了一种纳米图形化系统,包括电源、控制装置和测量装置,所述控制装置与所述测量装置连接,所述控制装置和所述测量装置分别与所述电源连接,所述测量装置包括电子束枪、真空腔、真空系统、样品台和光响应特性检测装置,所述真空系统与所述真空腔连接,所述电子束枪及样品台均设置在所述真空腔内,所述电子束枪对应于所述样品台设置,其中,所述光响应特性检测装置为上述的纳米图形化系统的光响应特性检测装置。
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