[发明专利]多变量耦合原位光学反射和电导测试装置和测试方法

权利要求书

1.一种多变量耦合原位光反射和光电导测试装置，其特征在于，包括原位测试池(1)，以及与该原位测试池连接的温控装置(2)、电学测试源表(3)、真空泵系统(4)和气氛系统(5)，该原位测试池上方还设有探测光信号发生源(6)、激发光发生源(7)、光电探测器(81)，该测试装置还包括与信号光光电探测器连接的功率计(82)，该测试装置还包括计算机(9)，对温控装置(2)、电学测试源表(3)、气氛系统(5)和功率计(82)进行自动控制。

2.根据权利要求1所述的多变量耦合原位光反射和光电导测试装置，其特征在于，该原位测试池包括底座(11)和盖板(12)，盖板通过胶圈同底座密封连接；底座(11)包括本体(111)、变温样品台(112)和多个电学探针(113)；在底座的外侧密封安装有多个BNC接口(114)，与电学探针(113)相连；底座内设有与外接循环水泵连接的冷却水管道(115)，底座上设置与变温样品台(112)连接的液氮吸入导出管道接口(116)；底座上还设置有与气氛系统(5)、真空泵系统(4)的连接口；底座上还设置与温控系统的电源、信号线连接的温控接口(118)；变温样品台(112)内设有热电偶。

3.根据权利要求1所述的多变量耦合原位光反射和光电导测试装置，其特征在于，该盖板(12)包括本体(121)、光学窗口(122)和气体吹扫管道(123)，光学窗口(122)密封装配在本体(121)上，气体吹扫管道的出口置于光学窗口(122)上。

4.根据权利要求2所述的多变量耦合原位光反射和光电导测试装置，其特征在于，变温样品台(112)上刻有浅的样品槽(1121)。

5.根据权利要求1所述的多变量耦合原位光反射和光电导测试装置，其特征在于，变温样品台(112)内置有液氮冷却管道和加热装置，加热装置的电源线和热电偶的信号线通过焊接在变温样品台(112)上的金属管(1123)伸出到底座外，金属管(1123)与底座为的温控接口(118)相连。

6.根据权利要求1所述的多变量耦合原位光反射和光电导测试装置，其特征在于，温控装置包括温度控制器、液氮泵和液氮罐。

7.根据权利要求1所述的多变量耦合原位光反射和光电导测试装置，其特征在于，真空泵系统包括真空泵和真空度传感器。

8.根据权利要求1所述的多变量耦合原位光反射和光电导测试装置，其特征在于，激发光发生源(7)为激光器或者配有滤光片的弧光灯。

9.根据权利要求1所述的多变量耦合原位光反射和光电导测试装置，其特征在于，探测光信号发生源(6)为激光器或者配有单色滤光片的弧光灯。

10.一种多变量耦合原位光反射和光电导测试方法，其特征在于，该测试方法基于权利要求1-9中任一项所述的多变量耦合原位光反射和光电导测试装置，该测试方法包括以下步骤：

(1)将待测样品涂覆在基片上制备表面平整度高的薄膜；

(2)在待测样品表面制备金属电极，在金属电极间留有未镀金电极窄缝用于电导的测试，另留出一定面积未镀有电极的样品用于测试光学反射率；

(3)将待测样品固定在样品台上，将电学探针压在待测样品的金属电极上；

(4)将热电偶固定在待测样品表面；

(5)在底座上盖上盖板密封，开启真空泵系统；

(6)调整激发光发生源，使光斑覆盖待测样品，光线垂直入射到待测样品表面；

(7)调整探测光信号发生源，以一定角度入射到待测样品未镀金属电极的部分，调整另外一边的光电探测器，使其充分接受到探测光线；

(8)采用温控系统提升样品温度至150℃以上，开启真空泵系统进行脱气处理；

(9)打开气氛系统，调整气氛比例和流量，当原位测试池气压达到大气压时，打开气氛出口开关，继续保持通气；

(10)待气氛同待测样品达到暗态吸附平衡后，采集暗态下的光学和电学信号；

(11)打开激发光发生源，采集光照下的光学和电学信号，直到达到稳态；

(12)关闭激发光发生源，采集光学和电学信号的瞬态弛豫过程。