一种薄膜外延生长在线实时表征装置

摘要

本发明公开了一种薄膜外延生长在线实时表征装置，利用拉曼光谱信号对MOCVD设备中薄膜外延生长过程中的纳米材料微观结构进行实时、直接表征。激发光被第一分光镜反射后，由平凸透镜聚焦，通过MOCVD反应腔顶部的观察窗口，将聚焦点照射在外延片上；聚焦点照射区域被激发的拉曼光谱信号由于是在平凸透镜的聚焦点，因此绝大部分拉曼光谱信号是被平凸透镜收集到，通过第一分光镜后，汇聚在聚焦透镜的焦点上，此时该焦点处有一个共焦针孔，起到空间滤波、抑制杂散光的作用。激发光与探测光即拉曼光谱信号的光路前端单元是共用的，能够尽可能地缩小探头体积，克服反应室观察窗口的空间限制。

主权项

一种薄膜外延生长在线实时表征装置，其特征在于，包括光源、探头以及傅里叶变换光谱仪；所述的探头包括第一分光镜、平凸透镜、第一聚焦透镜、共焦针孔、第一准直透镜以及第二聚焦透镜；光源发出单色的激发光被第一分光镜反射后，由平凸透镜聚焦，通过MOCVD反应腔顶部的观察窗口，将聚焦点照射在外延片上；外延片聚焦点照射区域被激发的拉曼光谱信号被平凸透镜收集并通过第一分光镜透射后，经第一聚焦透镜汇聚，在第一聚焦透镜的焦点处为共焦针孔，被激发的拉曼光谱信号经过共焦针孔经过空间滤波抑制杂散光后，经第一准直透镜变为平行光以及第二聚焦透镜聚焦进入第一光纤耦合器，然后经过光纤传输到傅里叶变换光谱仪；傅里叶变换光谱仪将接收的拉曼光谱信号的亮度谱在时间域作展开，再有傅里叶变换将时间域亮度谱变换为在空间域色散的谱，提取出光谱。