[发明专利]用于电子轰击CMOS研究中电子图像分辨力的测试装置及方法

权利要求书

1.一种用于电子轰击CMOS研究中的电子图像分辨力的测试装置，其特征在于：

包括紫外光源（1）、腔体（2）、第一反射镜（3）、第二反射镜（4）、Au阴极（5）、背照CMOS图像传感器组件（6）及高压电源（7），所述背照CMOS图像传感器组件（6）由靶面部分和电路部分组成；

所述第一反射镜（3）、Au阴极（5）及背照CMOS图像传感器组件（6）沿腔体（2）的轴线构成的光轴方向依次排列，所述第一反射镜（3）、第二反射镜（4）、Au阴极（5）、背照CMOS图像传感器组件（6）的靶面部分设置在腔体（2）内，所述紫外光源（1）、抽真空排气泵（9）、背照CMOS图像传感器组件（6）的电路部分及高压电源（7）设置在腔体（2）外；

所述高压电源（7）与分别与CMOS图像传感器组件（6）读出电路部分高压接口及和Au阴极（5）连接；所述抽真空排气泵（9）用于对腔体（2）抽真空；

所述第一反射镜（3）位于紫外光源（1）的正下方，遮挡紫外光源（1）直射Au阴极（5），其反射面光轴呈一角度，能够将紫外光源（1）沿所述光轴方向出射的紫外平行光完全反射至腔体（2）的侧壁上之处，所述第二反射镜（4）位于腔体（2）的侧壁上并能够将紫外平行光完全反射并照射在Au阴极（5）表面；

所述紫外光源（1）出射的紫外平行光经第一反射镜（3）反射到第二反射镜（4）上，再经第二反射镜（4）反射和会聚亮度增强后，形成特定的斜入射角，照射在Au阴极（5）表面，照射范围覆盖整个Au阴极（5）区域；

所述Au阴极（5）还包括在熔石英玻璃的基底上制作了分辨力线对的图案；

所述Au阴极（5）吸收紫外光后产生的光电子，在加速电压的驱动下，轰击背照CMOS图像传感器组件（6）的靶面产生电子空穴对，经EBS过程、放大及模数转换后，形成了亮度增强的电子图像，与此同时未被Au阴极吸收的紫外光将直接透射至CMOS的靶面产生的光学图像，与电子图像完全分离，互不干涉。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：

所述第一反射镜（3）为平面反射镜，其反射面与光轴呈25°～40°。

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于：

所述第二反射镜（4）倾斜安装于第一反射镜（3）的反射光线全孔径处，由紫外光源（1）出射的紫外光经第一反射镜（3）反射、第二反射镜（4）再次反射和会聚增强后，形成特定的斜入射角，照射在Au阴极（5）表面。

4.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于：

所述第二反射镜（4）为凹柱面反射镜，其柱面半径为77mm～78mm 、焦距为145.5mm～150.5mm。

5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：

所述Au阴极（5）和CMOS图像传感器组件（6）的靶面部分之间的距离为0.5mm～2mm。

6.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于：

所述Au阴极（5）上制作的分辨力线对图案呈双行平行排列，按数值从小到大、首尾相接分布。

7.根据权利要求1至6任一项所述的测试装置，其特征在于：

还包括计算机（8），计算机（8）通过USB接口与背照CMOS图像传感器组件（6）的电路部分相连接，用于接收电子轰击CMOS产生的电子图像和光学图像。

8.根据权利要求1至6任一项所述的测试装置，其特征在于：

所述第一反射镜（3）和第二反射镜（4）的反射面镀制厚度为500Å～3000 Å，纯度为99.999%以上的铝膜。

9.一种用于电子轰击CMOS研究中的电子图像分辨力的测试方法，其特征在于，该测试方法使用如权利要求1-8任一项所述的用于电子轰击CMOS研究中的电子图像分辨力的测试装置，包括以下步骤：

A、计算机（8）通过USB接口与背照CMOS图像传感器组件（6）读出电路部分相连接，用于接收电子轰击CMOS产生的电子图像和光学图像；

B、高压电源（7）正负极分别与CMOS图像传感器组件（6）读出电路部分高压接口及和Au阴极（5）连接；

C、开启抽真空泵（9）的机械泵和分子泵，打开紫外光源（1）；

D、当腔体（2）真空度优于1×10^-5mbar时，开始测试，通过调整高压电源（7）加速高压值3000Vdc～6000Vdc、Au阴极（5）图像输入面至背照CMOS图像传感器组件(6)靶面距离0.5mm～2mm两个环节，可获得完全分离的电子轰击图像和光学图像；

E、通过对电子图像分辨力图案的判读，可以准确的获得电子轰击CMOS电子图像的分辨力指标。