[发明专利]一种采用偏振激光散射检测半导体材料亚表面损伤的装置

摘要

本发明公开了一种采用偏振激光散射检测半导体材料亚表面损伤的装置，包括激光器、偏振片、偏振分光镜、聚焦透镜组、针孔和信号采集系统；信号采集系统包括光电探测器、数据采集卡、计算机、运动控制器和旋转位移平台；由于本发明的旋转位移平台增加了X轴平动和绕Z转动功能，激光检测时，可以沿着磨纹检测，使得检测时入射线偏振激光的偏振方向与磨纹平行或者垂直，这样入射线偏振激光的偏振方向与残余应力的第一主应力垂直或者平行，则残余应力对检测的影响被消除。由于本发明采用了消除残余应力影响的检测方法，实现了检测过程中残余应力和亚表面损伤的分离。由于本发明采用了消除残余应力影响的检测方法，实现了更准确的亚表面损伤检测。

主权项

1.一种采用偏振激光散射检测半导体材料亚表面损伤的装置，其特征在于：包括激光器(1)、偏振片(3)、偏振分光镜(4)、聚焦透镜组、针孔(10)和信号采集系统；所述的激光器(1)提供光学系统的信号源；所述的偏振片(3)放置于激光器(1)的前方，使激光出射光(2)变为线偏振激光；所述的偏振分光镜(4)放置于偏振片(3)的前方，用于反射经过偏振片(3)的激光，同时分离经过半导体材料(7)表面亚表面损伤散射而改变了原有偏振状态的光，使之透过偏振分光镜(4)；所述的聚焦透镜组包括上聚焦透镜(9)和下聚焦透镜(6)，上聚焦透镜(9)和下聚焦透镜(6)分别分布于偏振分光镜(4)的上下两侧，下聚焦透镜(6)放置于偏振分光镜(4)的反射端，将偏振分光镜(4)反射的激光束聚焦于半导体材料(7)表面；上聚焦透镜(9)放置于偏振分光镜(4)的透射端，汇聚经过半导体材料(7)亚表面散射而改变了原有偏振状态的光；所述的针孔(10)放置于上聚焦透镜(9)上方的焦点处；所述的信号采集系统对信号进行采集并进行分析处理，得到半导体材料(7)亚表面损伤分布情况，所述的信号采集系统包括光电探测器(11)、数据采集卡(17)、计算机(12)、运动控制器(13)和旋转位移平台(14)；所述的光电探测器(11)放置于针孔(10)上方，探测通过针孔(10)的光；所述的数据采集卡(17)接收光电探测器(11)的输出信号；所述的计算机(12)对数据采集卡(17)采集到的信号进行分析处理；所述的运动控制器(13)接收计算机(12)的指令，控制旋转位移平台(14)运动；所述的旋转位移平台(14)带动半导体材料(7)位置变换，使得检测激光的偏振方向(16)始终与磨纹(15)平行或者垂直。