[发明专利]基于光弹调制技术的半导体材料应力测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于光弹调制技术的半导体材料应力测量系统，其特征在于，包括一测量光路，所述测量光路包括依次排列的激光光源、至少一片反射镜、通孔、起偏器、光弹调制器、第一波片、被测样品、第二波片、检偏器、红外探测器；

所述激光光源发射的激光光束经过所述至少一片反射镜导入到所述测量光路，所述起偏器将所述激光光束转换成线偏振光，所述激光光束经过所述光弹调制器再转换成从所述线偏振光到圆偏振光连续来回切换的调制偏振光，所述调制偏振光经过所述被测样品形成的双折射信号，所述红外探测器将所述双折射信号转换为电信号传输到一测量电路中，并通过所述测量电路传输到计算机中处理。

2.根据权利要求1所述的半导体材料应力测量系统，其特征在于，所述测量电路包括：

光弹调制器控制装置，连接所述光弹调制器，用于控制所述光弹调制器的调制幅度和调制频率；

信号放大器，所述信号放大器的输入端连接所述红外探测器的输出端，用于对所述电信号进行放大处理；

锁相放大器，所述锁相放大器的第一输入端连接所述信号放大器的输出端，所述锁相放大器的第二输入端连接所述光弹调制器控制装置的输出端，所述锁相放大器的输出端与所述计算机双向通信连接。

3.根据权利要求1所述的半导体材料应力测量系统，其特征在于，所述激光光源为He-Ne激光器，所述激光光束的波长为1152nm。

4.根据权利要求1所述的半导体材料应力测量系统，其特征在于，所述光弹调整器的调制频率为42KHz。

5.根据权利要求1所述的半导体材料应力测量系统，其特征在于，所述光弹调制器的光轴方向与所述起偏器的光轴方向相差45度。

6.根据权利要求1所述的半导体材料应力测量系统，其特征在于，所述光弹调制器的光轴方向为0°；

所述起偏器的光轴方向为45°；

所述检偏器的光轴方向为-45°。

7.根据权利要求1所述的半导体材料应力测量系统，其特征在于，所述第一波片和所述第二波片均为四分之一波片，所述第一波片的快轴方向为-45°，所述第二波片的快轴方向为0°。

8.根据权利要求1所述的半导体材料应力测量系统，其特征在于，所述双折射信号包括交流信号和直流信号。

9.一种基于光弹调制技术的半导体材料应力测量方法，其特征在于，包括：

启动所述激光光源，使得所述激光光源发射出的激光光束依次经过所述至少一片反射镜、所述通孔、所述起偏器、所述光弹调制器、所述第一波片、所述被测样品、所述第二波片、所述检偏器、所述红外探测器；

所述激光光束经过所述光弹调制器后形成一调制偏振光；

所述红外探测器采集所述调制偏振光经过所述被测样品形成的双折射信号，并将所述双折射信号转换为电信号，通过所述测量电路传输到计算机中；

所述计算机通过计算处理得到所述被测样品的大小和方向。

10.根据权利要求9所述的半导体材料应力测量方法，其特征在于，所述光弹调整器的调制频率为42KHz。