[发明专利]一种测量半导体材料弹光系数的装置及方法

摘要

本发明公开了一种测量半导体材料弹光系数的装置及方法，该装置沿光路依次包括光源、斩波器、起偏器、相位调制器、检偏器、光谱仪、光电探测器、信号采集系统和计算机控制系统，光源发出的光经过斩波器后变成强度周期性调制的光、经过起偏器后变成线偏振光，线偏振光经过相位调制器后照在样品上，确保近垂直入射，反射光经过检偏器后经过光谱仪最后被光电探测器接收，通过信号采集系统利用计算机控制系统进行控制和数据采集。本发明采用反射差分光谱，对样品施加连续可调的单轴应变；根据半导体材料平面内两个互相垂直的晶向反射系数的差异，从而得到折射率和吸收系数差异；利用晶体弹光系数矩阵和施加的单轴应变，得到弹光系数随光波波长的变化。

主权项

一种测量半导体材料弹光系数的装置，其特征在于，该装置沿光路依次包括光源、斩波器、起偏器、相位调制器、检偏器、光谱仪、光电探测器、信号采集系统和计算机控制系统，光源发出的光经过斩波器后变成强度周期性调制的光，经过起偏器后变成线偏振光，线偏振光经过相位调制器后照在样品上，确保近垂直入射，反射光经过检偏器后经过光谱仪最后被光电探测器接收，通过信号采集系统利用计算机控制系统进行控制和数据采集，其中：光源，用于提供波长连续光波，使半导体材料产生反射；斩波器，用于将光源发出的光调制成特定频率强度周期性变化的交流信号，以提高测量精度；起偏器是高消光比的偏振棱镜，用于产生偏振度较高的线偏振光；相位调制器，用于在光波两个互相垂直振动方向上产生固定的位相差；检偏器是高消光比的偏振棱镜，用于检测特定偏振方向上光波的振幅；光谱仪是单色仪，用于将复色光变成单色光按波长输出；光电探测器，用于将光信号转变为电信号并输出；信号采集系统，用于将光电探测器输出的电信号经过三台锁相放大器分别提取出经过斩波器、相位调制器一倍频和相位调制器二倍频调制的信号，通过连接在计算机上的数据采集卡转变为数字信号被计算机记录下来；计算机控制系统，用于控制单色仪和相位调制器的波长变化。