[发明专利]一种薄膜生长的实时测温方法

权利要求书

1.一种薄膜生长的实时测温方法，其特征在于，包括以下步骤：

测量不同温度下，黑体炉的响应光谱P(λ,T)；

根据

计算第一种波长λ₁和第二种波长λ₂分别对应的理论热辐射功率比值r₀(T)；

其中，

P₀(λ₁,T)，第一种波长λ₁对应的热辐射功率，

λ₁，第一种波长，

Δλ₁，第一种波长λ₁对应的带宽，

f₁(λ)，光学探测器在第一种波长λ₁下的响应函数，

g₁(λ)，第一种波长λ₁对应的辐射光在光学器件的透过率，

P(λ,T)，黑体炉的响应光谱，

τ(T)，光谱传输曲线的表达式，

P₀(λ₂,T)，第二种波长λ₂对应的热辐射功率，

λ₂，第二种波长，

Δλ₂，第二种波长λ₂对应的带宽，

f₂(λ)，光学探测器在第二种波长λ₂下的响应函数，

g₂(λ)，第二种波长λ₂对应的辐射光在光学器件的透过率，

T，温度，

r₀(T)，第一种波长λ₁和第二种波长λ₂分别对应的理论热辐射功率比值；

根据所述温度和对应的理论热辐射功率比值r₀(T)，进行最小二乘拟合，得到理论热辐射比值-温度曲线；

测量不同温度下，第一种波长λ₁对应的实际热辐射功率，第二种波长λ₂对应的实际热辐射功率，并得到实际热辐射比值；

根据实际热辐射比值，在理论热辐射比值-温度曲线上描出与所述实际热辐射比值对应的点；

将所述点对应的温度T的值代入

分别得到m₁和m₂；

其中，

L(λ₁,T)，第一种波长λ₁对应的实际热辐射功率，

L(λ₂,T)，第二种波长λ₂对应的实际热辐射功率，

m₁，第一种波长λ₁对应的校准系数，

m₂，第二种波长λ₂对应的校准系数，

f₁(λ)，光学探测器在第一种波长λ₁下的响应函数，

g₁(λ)，第一种波长λ₁对应的辐射光在光学器件的透过率，

f₂(λ)，光学探测器在第二种波长λ₂下的响应函数，

g₂(λ)，第二种波长λ₂对应的辐射光在光学器件的透过率，

ε(λ)，外延片表面的发射率，

T，温度；

λ₁，第一种波长，

Δλ₁，第一种波长λ₁对应的带宽，

λ₂，第二种波长，

Δλ₂，第二种波长λ₂对应的带宽，

k，玻尔兹曼常数，k＝1.3806×10^-23J/K，

h为普照朗克常数，h＝6.626×10^-34J·s，

c，光在真空中传播速度，c＝3×10⁸m/s；

当薄膜生长反应腔处于低温温度区间时，测量第一种波长λ₁对应的实际热辐射功率L(λ₁,T)，根据计算所述薄膜生长反应腔的温度；

当薄膜生长反应腔处于高温温度区间时，测量第二种波长λ₂对应的实际热辐射功率L(λ₂,T)，根据计算所述薄膜生长反应腔的温度；

所述薄膜生长反应腔的温度范围为(T_min,T_max)为(400℃，1500℃)，所述第一种波长λ₁对应高温度区间(T_up,T_max)，所述第二种波长λ₂对应低温度区间(T_min,T_down)，其中，T_min＜T_down＜T_up＜T_max；

其中，

L(λ₁,T)，第一种波长λ₁对应的实际热辐射功率，

L(λ₂,T)，第二种波长λ₂对应的实际热辐射功率，

m₁，第一种波长λ₁对应的校准系数，

m₂，第二种波长λ₂对应的校准系数，

f₁(λ)，光学探测器在第一种波长λ₁下的响应函数，

g₁(λ)，第一种波长λ₁对应的辐射光在光学器件的透过率，

f₂(λ)，光学探测器在第二种波长λ₂下的响应函数，

g₂(λ)，第二种波长λ₂对应的辐射光在光学器件的透过率，

ε(λ)，外延片表面的发射率，

T，温度；

λ₁，第一种波长，

Δλ₁，第一种波长λ₁对应的带宽，

λ₂，第二种波长，

Δλ₂，第二种波长λ₂对应的带宽，

k，玻尔兹曼常数，k＝1.3806×10^-23J/K，

h为普照朗克常数，h＝6.626×10^-34J·s,

c，光在真空中传播速度，c＝3×10⁸m/s。