导电材料(如半导体材料)中的霍尔效应引起一个电压(称为霍尔电压)直接取决于磁通密度。图1.磁光(MO)介质中光与磁场的相互作用;画出光的偏振面在经过MO介质前后旋转的差异,以作比较磁阻性场传感器也得到了广泛的应用。原理是基于传感器材料的电阻变化作为应用磁场的函数。磁阻传感器利用电阻的变化(通过电压测量)来确定磁场强度。相比之下,磁光传感器(MO-sensor)是基于法拉第效应而不是电效应来分析磁场。磁光传感器的技术优点是可以直接在磁性材料表面上方立即获得测量数据,这取决于传感器的尺寸。因此,对磁场分布的实时测量可以进行,而不需要耗时的点对点扫描,如使用霍尔传感器所需要的。二、MO-sensor ...
和纵向弛豫,半导体中载流子的激发和复合等。正是由于这个缘故,在飞秒激光诞生后的相当长的一段时间内,飞秒激光主要是用来研究物理、化学领域微观过程超快现象的一个先进技术,从而在物理、化学和生物领域完成了大量的超快过程的研究,发现了大量的新的超快现象,解释了大量原子、分子微观运动规律,成为多个基础学科研究领域中相当引人瞩目并获得累累成果的研究方向。二、飞秒激光的功率飞秒激光的峰值功率是指脉冲持续时间内所具有的瞬时功率,即E/r,E为飞秒脉冲包络内所携带的能量,r为飞秒脉冲包络的极大值一半所应对的时间宽度。由于r为极短的10-15s量级,即使其携带的能量为毫焦耳量级(10-3J),其峰值功率也高达10 ...
出,当光子被半导体材料吸收时,半导体材料的电子从价带激发到导带,然后由电路读出,作为输出信号。有三种过程可从材料中激发出电子:光伏效应,光电导效应,光电发射效应。能够发生光伏效应的半导体传感器,应该由P型区和N型区组成,并且两区相互拼接形成P-N结,如图1(a)所示。电子吸收光子后,激发到导带上,但在价带上留下空穴,形成了电子-空穴对。电子在材料内部想着P-N姐方向扩散/漂移,最后到达N型区,这样在N型区和P型区之间形成电势差,即形成了内建电场,如图1(b)所示。另一方面,空穴由于带正电荷,到达P型区。最终输出电流至电路中。这种光电传感器成为光电二极管(Photodiode,PD)。图1: 基 ...
导电材料(如半导体材料)的霍尔效应会产生一个输出电压——霍尔电压——其与磁通密度成正比。另一种广泛使用的类型是磁阻传感器,它利用了传感器材料阻力随磁场变化而变化的特性,并因此提供了与施加的磁场相关联的测量电压。图2.图示法拉第旋转的图解,其中E=光振幅,d=透明介质中的距离,B=样品磁通密度,而B则是产生的法拉第旋转。Matesy GmbH位于德国耶拿,探索了一种新的磁光传感器类型(MO-传感器)用于直接场可视化和测量。 Matesy引入了磁光学而非电磁效应进行二维磁场分析。 磁光传感器具有技术优势,即可以在整个磁表面上直观地识别出磁场及其分布。 因此,可以执行实时的磁场分布分析,而不是使用需 ...
量值,并采用半导体热氧化工艺制备出性能稳定的膜厚标准样片。椭偏仪是利用椭圆偏振术对透明薄膜进行无损测量的一种仪器,它是利用偏振光在薄膜上下表面的反射,通过菲涅耳公式得到光学参数和偏振态之间的关系来确定光学薄膜折射率和厚度。因其准确度高且为非破坏性测量,是测量光学薄膜折射率和厚度zui常用的一种测量仪器。椭圆偏振术的数学模型为式中:— 偏振角;Δ— 两个偏振分量的相位差经薄膜后所发生的变化;d — 薄膜厚度;n0— 空气折射率;n1— 薄膜折射率;n2— 衬底折射率;— 入射角度;— 入射光波长。和Δ分别反映了偏振光经过薄膜反射前后强度和相位的变化,统称为椭偏角。目前,基于椭偏角的椭偏仪校准方法 ...
zui常用的半导体材料,在半导体和微电子领域中占据很大的比重,因此膜厚标准样片的衬底材料为硅,薄膜材料为二氧化硅。按照公式所示的数学模型编写Matlab算法进行仿真得到二氧化硅薄膜的厚度,通过仿真可知:使用薄膜厚度为2nm,50nm,500nm,3个不同厚度的膜厚标准样片即可覆盖椭偏角的大部分范围,具体的薄膜厚度和覆盖椭偏角的范围见表1。 薄膜厚度/nm 覆盖范围/(°) Δ覆盖范围/(°) 2 15-40 120-180 50 10-60 ...
备本文采用了半导体热氧化工艺制备膜厚标准样片,该样片使用4寸硅晶圆片制备。由于硅晶圆片区域较大,为保证使用膜厚标准样片校准椭偏仪结果准确,在研制的膜厚样片上设计特殊图形,标记出膜厚标准样片的测量区域,其为标准样片中心直径为20mm的圆形区域,如下图1所示。图1 膜厚样片测量区域示意图膜厚标准样片制备的具体工艺流程如下图2所示。图2 样片制备流程工艺图在膜厚样片的制备过程中,需要严格控制二氧化硅薄膜生长工艺参数,以保证膜层的均匀性和稳定性 ,制备出的膜厚标准样片如下图3所示。图3 制备的膜厚标准样片样片的稳定性考核实验膜厚标准样片作为一种标准物质,其测量区域均匀性和稳定性一定要好。在样片制备完成 ...
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、红外激光、半导体等领域都受到了广泛的关注和深入地研究。硫系玻璃为主导的硫族元素玻璃引起的研究热潮,不仅促进了红外技术的进步,也实现了硫系玻璃的商业化。从而衍生出许多种类的硫系玻璃光纤及光纤器件。(1) 硫系玻璃光子晶体光纤硫系玻璃光子晶体光纤又称硫系玻璃微结构光纤或硫系玻璃多孔光纤(简称硫系PCF)。由于其极高的非线性而备受关注,具有许多重要的应用,如超连续谱、全光开关、拉曼放大和波长变换等。硫系PCF纤芯很小,且占空比(包层横截面中气孔总面积与孔壁总面积之比)很高(如图1),可以把光很好地限制在纤芯里。包层的特殊结构使得它与传统结构光纤相比具有一些独特的光学特性,如无截止单模,色散可控,高 ...
光谱型椭偏仪的校准(六)-样片的均匀性考核样片的均匀性考核实验膜厚标准样片作为一种标准物质,其测量区域均匀性和稳定性一定要好。在样片制备完成后,我们需要使用3台同型号的光谱型椭偏仪对其测量区域的均匀性和稳定性进行了考核,取这3台仪器测量结果的平均值来作为考核结果。为确保量值准确可溯源,使用相同标称厚度的膜厚标准样片作为标准,光谱型椭偏仪作为比较仪,采用比对测量的方式对制备样片的厚度进行测量,测量结果按照下式进行处理。式中:Tvlsi — VLSI标准样片证书上给出的样片厚度量值;tVLSI13 — 13所测量得到的VLSI标准样片的量值;tCETC13 — 未修正的13所膜厚样片的测量值;tc ...
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