[发明专利]一种集成式双光路激光电离效应模拟系统

说明书

技术领域

本发明属于半导体器件辐射效应研究领域，特别是一种集成式双光路激光电离效应模拟系统。

背景技术

现在很多社会应用场景中，都存在着各种各样的辐射因素。当辐射因素与半导体器件之间相互作用时，会引发电离效应、位移效应等物理过程，严重影响器件乃至整个系统的工作性能，甚至可能使之永久失效。因此对辐射效应影响的研究以及对相应抗辐射加固技术是必要的研究课题。

早期，研究人员主要依靠电子直线加速器、各种放射源等大型地面装置开展辐射效应研究。但这些大型地面辐射模拟装置存在如辐射测量范围有限、参数调节非常困难、改变辐射种类和能量需要的时间长、对被测器件有损伤、难于精确提供器件在辐射下的精确时间和空间信息、需要严格的辐射屏蔽和保护措施等局限性，难以满足科研人员在设计初期，在实验室中灵活、快捷、安全地对半导体器件辐射效应和工作性能进行研究和验证的需求。

由于激光可以在半导体器件内产生同某些辐射效应相近的电学特征，因此，激光模拟辐射电离效应方法应运而生，并且得到了国外科研界的推广和认可，在半导体器件辐射效应敏感性测试、抗辐射加固器件的批量筛选以及防护措施验证等方面中证实了其独特优势，可以在很大程度上弥补地面装置模拟方法的不足，具有非常广阔的应用前景。

目前国内现有的激光模拟系统大多为单粒子效应激光模拟系统，且多为单波长试验系统，波长切换成本昂贵，不能满足辐射剂量率效应激光模拟要求。

发明内容

针对目前国内尚无针对剂量率效应激光模拟系统的现状，以及其它地面模拟装置的固有限制，本发明提供了一种集成式双光路激光电离效应模拟系统，该系统可同时实现532nm和1064nm双波长输出，可灵活快捷地在实验室条件下对半导体器件辐射剂量率效应进行研究和验证，对光路设计和系统结构进行了一定优化，使整个模拟系统更加紧凑，并兼具更优的集成性。

本发明的技术方案如下：

一种集成式双光路激光电离效应模拟系统，其特征在于：包括调整底座、光源、双光路衰减模块、显微观察模块、测试与存储模块；其中：

所述调整底座，用于稳定支撑整个模拟系统；

所述双光路衰减模块，安装于调整底座上部，用于对双通道脉冲激光的能量进行衰减；

所述光源，安装于双光路衰减模块上部，用于产生波长为532nm和1064nm的脉冲激光，并通过光路转折器使两路激光沿水平方向进入到双光路衰减模块；

所述显微观察模块，用于对反射出的激光照射到测试样品上形成的光斑进行观察；

所述测试与存储模块，用于采集并记录半导体器件测试样品辐射电离效应的响应电信号。

所述光源包括双波长脉冲激光器和光路转折器，所述双波长脉冲激光器和光路转折器安装于一个遮光罩中。所述双波长脉冲激光器用于产生波长分别为532nm和1064nm的两路脉冲激光，所述光路转折器用于进行光路折叠，两路脉冲激光通过调节光路转折器使其进入双光路衰减模块。

所述光路转折器是由两个位置对称的反射镜所组成，两个反射镜设置于同一纵向方向，位于上部的反射镜用于将双波长脉冲激光器的激光反射到下部的反射镜，下部的反射镜再将激光水平反射至双光路衰减模块。

所述双光路衰减模块包括安装于另一个遮光罩内的直角棱镜、衰减镜片模组、反射镜及合束棱镜。

所述脉冲激光器产生的双路脉冲激光在空间位置上依次经过光路转折器、直角棱镜、衰减镜片模组、反射镜及合束棱镜。