[发明专利]金刚石位置灵敏探测器的束流位置定位方法

权利要求书

1.金刚石位置灵敏探测器的束流位置定位方法，其特征在于该方法是按下列步骤实现：

一、采用磁控溅射法在单晶CVD金刚石表面镀上4个圆心角为90°扇形结构的Au电极，得到镀有金电极的金刚石，其中4个Au电极形成圆形，4个Au电极之间的间隙为0.2～1mm，4个Au电极的中心作为原点并形成X轴和Y轴，处在X轴正方向和Y轴正方向的Au电极为电极B，沿着逆时针方向依次为电极A、电极C和电极D；

然后将镀有金电极的金刚石固定在焊盘上，四个金电极分别用导线与焊盘上的四个条形电极连接，得到具有四电极的二维平面结构的金刚石位置灵敏探测器；

二、采用半导体特性分析系统，在无光辐照的条件下，将探针连接到电极A和电极B上，测试得到正向偏压和反向偏压大小为U下的暗电流；

三、采用复色光或者单色光照射金电极，沿着X轴方向改变光束位置，分别测试得到正向偏压和反向偏压大小为U下不同位置的光电流；

四、对步骤三得到的光电流数据进行处理：

a、设I_+U为一定位置下正向偏压大小为U下复色光或单色光下的光电流，设I_-U为一定位置下反向偏压大小为U下复色光或单色光下的光电流，X方向上电流差异为ΔI_X＝I_+U+I_-U；

b、根据X方向上光电流数据，作出ΔI_X与X位置的变化关系曲线图，曲线图中ΔI_X与X位置呈现线性关系的距离范围为有效距离范围，线性拟合后求导得出横向位置定位的计算公式为：

五、将探针连接到电极A和电极C上，采用复色光或者单色光照射金电极，沿着Y轴方向改变光束位置，分别测试得到正向偏压和反向偏压大小为U下不同位置的光电流；

六、对步骤五得到的光电流数据进行处理：

c、设I_+U为一定位置下正向偏压大小为U下复色光或单色光下的光电流，设I_-U为一定位置下反向偏压大小为U下复色光或单色光下的光电流，Y方向上电流差异为ΔI_Y＝I_+U+I_-U；

d、根据Y方向上光电流数据，作出ΔI_Y与Y位置的变化关系曲线图，曲线图中ΔI_Y与Y位置呈现线性关系的距离范围为有效距离范围，线性拟合后求导得出纵向位置定位公式为：

2.根据权利要求1所述的金刚石位置灵敏探测器的束流位置定位方法，其特征在于步骤一中单晶CVD金刚石的厚度为0.5mm。

3.根据权利要求1所述的金刚石位置灵敏探测器的束流位置定位方法，其特征在于步骤一中采用磁控溅射法在单晶CVD金刚石表面镀上4个圆心角为90°扇形结构的Au电极的过程如下：

将Au靶安装至磁控溅射靶上，将金刚石置于真空磁控溅射镀膜系统内的加热台上，启动真空系统将真空仓内抽成真空，使得真空度为4.5×10^-4Pa，在Ar气氛的保护下，控制Ar气流量为20sccm，控制溅射功率为40W进行沉积金电极。

4.根据权利要求1所述的金刚石位置灵敏探测器的束流位置定位方法，其特征在于步骤一中Au电极的厚度为25～40nm。

5.根据权利要求1所述的金刚石位置灵敏探测器的束流位置定位方法，其特征在于4个Au电极形成直径为2mm的圆形。

6.根据权利要求1所述的金刚石位置灵敏探测器的束流位置定位方法，其特征在于步骤三中偏压U为-100V～100V。

7.根据权利要求1所述的金刚石位置灵敏探测器的束流位置定位方法，其特征在于步骤三采用OCEAN OPTICS公司生产的型号为DH2000的激光器作为复合光源。

8.根据权利要求1所述的金刚石位置灵敏探测器的束流位置定位方法，其特征在于当采用复色光照射金电极，光斑直径为1～2mm，偏压U为-100V～100V，步骤四中的有效距离范围为-1.0mmx1.0mm。