一種電光固浸探頭的製作方法

2023-05-12 11:01:56

專利名稱：一種電光固浸探頭的製作方法
技術領域：
本發明屬於電光檢測技術領域，具體涉及一種電光檢測技術中的核心部件一電光固浸探頭，該探頭可用於電子器件的外部電學特性和內部節點電信號的在片測量，且具有很高的空間解析度和電壓靈敏度。
背景技術：
電光檢測技術是二十世紀八十年代初發展起來的一種無侵擾、抗電磁幹擾能力強、無損傷的光子束檢測技術[J. A. Valdmanis，G. Mourou, and C. W. Gabel, Appl. Phys. Lett.，41，211-212 (1982).]，這種技術將光學、雷射技術、電子學、器件物理、取樣技術、微弱信號檢測技術等有機結合起來，使得其在皮秒、亞皮秒等超快、超高速領域內的研究和應用獲得了極大發展。該技術的基本原理是基於材料的線性電光效應，用一束已知偏振態的探測雷射束照射到被測器件的被測點上，如果器件自身具有線性電光效應，則被測點處電信號的變化將引起折射率的變化，從而改變了探測光的偏振態，再通過檢測從器件反射 (或透射)出來的探測光束的偏振態的變化，就可以獲得被測點處電信號的信息。為了檢測快速變化的周期電信號，人們發展了電光取樣技術，用超短光脈衝作取樣門，對被測信號進行步進或步退取樣，將高頻的，快速變化的電信號變成低頻的，慢速的電信號進行測量。從探測光束與被測電場的關係區分，電光檢測系統可以分為縱向電光調製結構和橫向電光調製結構。所謂縱向電光調製是指只有與探測光平行的被測電場分量才能對探測光起調製作用，而橫向電光調製是指只有與探測光垂直的被測電場分量才能對探測光起調製作用。從被測器件材料上區分，又可以分為內部電光檢測技術和外部電光檢測技術。 內部電光檢測又叫直接電光檢測技術[B. H. Kolner and D. Μ. Bloom, Electron. Lett.，20， 818-819 (1984)]，是指被測器件的襯底本身就是電光晶體，如GaAs，GaP, InP等，直接將探測光束聚焦到被測器件的測量點處，被測點處的電信號就可以通過電光效應改變探測光束的偏振態。而外部電光檢測技術又叫間接電光檢測技術[T. Nagatsuma, T. Shibata,E. Sano and A. Iwata. J. Appl. Phys. ,66(9) :4001 (1989).]，是指用某種電光材料製作成電光探頭， 將電光探頭接近被測器件的表面，使得電光探頭浸在被測器件的洩漏場中，從而產生電光效應。於是當探測光束在電光探頭中傳播時，其偏振態將發生改變。外部電光檢測技術可以用於測量各種襯底的電子器件的電場分布，因而更具普遍性。由於線性電光效應的響應時間非常快，一般約為1飛秒(I(T15S)，電光取樣技術的時間解析度主要由超短光脈衝的脈寬決定，因此它有極高的時間解析度。並且由於採用了差動放大器、鎖相放大器及信號平均儀等微弱信號檢測設備，系統具有很高的電壓靈敏度。電光檢測系統的空間解析度主要由探測光束聚焦光斑的大小決定，由於受到衍射極限的限制，聚焦光斑的半極大全寬度直徑最小約為探測光波長的一半。對於縱向電光調製結構而言，其空間解析度一般為1-3 μ m左右[K. Y. Lau and I. Ury, Appl. Phys. Lett.，46， 1117(1985).]。而對於橫向調製，其空間解析度一般為8-15 μ m左右[Q.Chen and Χ. -C. Zhang, Appl. Phys. Lett.，74 (23) :3435 (1999) ·]。因此，這就限制了電光檢測技術在具有亞
3微米結構的電子器件測量方面的應用，如超大規模、特大規模集成電路的檢測就需要具有亞微米、深亞微米的空間分辨能力。如何有效提高電光檢測技術的空間解析度就成為亟待解決的問題。為了同時實現高時間分辨和高空間分辨，一些研究者力圖把光子束檢測技術同近場光學顯微鏡及各種掃描探針顯微鏡相結合。1994年，B0hm等人將直接電光取樣技術同近場探測相結合，成功完成了對單片微波集成電路上7. 5GHz周期信號的分析測量，其空間分彭爭率為 50nm[c. Bohm, J. Bangert, W. Mertin, and Ε. Kubalek, J. Phys. D :Appl. Phys., 27，2237-2240 (1994).]。這一技術的主要缺點是由於涉及消逝場，因而接收到的光信號強度很弱，導致電壓靈敏度較低。而且這種技術只能檢測以電光材料為襯底的器件和電路， 對以Si為襯底的電子器件和集成電路就無能為力了。1993年，K. Takeuchi等人將超快光電導開關同掃描探針顯微鏡相結合[K. Takeuchi and Y. Kasahara, Appl. Phys. Lett.，63， 3548(199 .]，實現了皮秒級的時間分辨。然而，這種超快掃描探針檢測技術往往對測量樣品及環境要求較為苛刻，比如掃描隧道顯微鏡要求樣品為導體，有時還需要真空環境，並且在微小的探針上集成光電導開關也不是一件很簡單的事，光電導開關的速度往往限制了時間解析度。減小探測光束的聚焦光斑尺寸是提高電光檢測系統空間解析度的有效方法。由阿貝衍射極限可知，聚焦光斑的最小的半極大全寬度直徑Dmin可以表示為Dmin = 0.51 λ/ nsin0 = 0.51λ/ΝΑ，其中，λ為探測光波長，η為物方折射率，θ為顯微物鏡孔徑角的一半，即孔徑半角，NA = Iisin θ為聚焦系統的數值孔徑。由此可知，要減小Dmin，有三種辦法， 一是減小探測光波長，但是波長越短，光子能量越高，當光子能量大於等於材料的禁帶寬度時，將引起材料的本徵吸收。二是增大孔徑半角Θ，但是θ最大為90°，所以sin θ值最大為1。所以當物方媒質為空氣時，數值孔徑總是小於1的。三是增大物方折射率η，為此人們發明了油浸透鏡，可以使得數值孔徑達到1.5左右。一般固體的折射率更大，為此， 1990年，G. S. Kino等人發明了固浸顯微鏡(Solid Immersion Microscope) [S. Μ. Mansfield and G. S. Kino, Appl. Phys. Lett.，57，2615 (1990) ·]，這種顯微鏡的基本原理與液浸顯微鏡相似，也是通過增大物方空間的折射率η的辦法來提高顯微鏡的數值孔徑的，只不過是用折射率更高的光學玻璃材料製作的固體半球代替了液體，並把這個固體半球稱作固浸透鏡.應用這種顯微鏡，他們實現了對IOOnm條寬的光刻板的實時成像.在此背景下，本發明將固浸透鏡技術與電光檢測技術相結合，發明了電光固浸探頭，用於外部電光檢測技術，不僅可以獲得很高的電壓靈敏度，還可以獲得亞微米的空間解析度，因而具有重要的實際應用價值。

發明內容
本發明提供了一種用半球形電光材料製作的電光探針，由於它兼具固浸透鏡和電光探頭的作用，稱之為電光固浸透鏡，與合適的顯微物鏡搭配使用，構成了具有很高空間分辨能力的電光固浸探頭。如附圖1所示，該電光固浸探頭由四部分組成，分別為外圓筒、內圓筒、顯微物鏡和電光探針；外圓筒與內圓筒之間、內圓筒與顯微物鏡之間通過螺紋套合連接；外圓筒底端為「倒置的正四稜台狀」漏鬥，內圓筒的底端為「倒置的圓臺狀」漏鬥，其下表面圓形開口的直徑略小於電光探針的上表面直徑；電光探針的針頭為尖頂或平頂結構，由半球型電光固浸透鏡沿半徑或與半徑平行的方向切割成「倒置的正四稜錐或正四稜台狀」，其尖頂或平頂的中心為半球型電光固浸透鏡的球心；電光探針由內圓筒壓緊嵌在外圓筒底端的漏鬥中，其尖頂或平頂部分由外圓筒的底端漏鬥中伸出；外圓筒、內圓筒、顯微物鏡和電光探針均軸對稱，且它們的對稱軸重合在一起；通過螺紋控制顯微物鏡相對於電光探針的距離，使用時顯微物鏡的焦點位於電光探針的尖頂或平頂的中心。這時，從顯微物鏡入射的平行光束經物鏡折射後，沿電光探針半徑的方向會聚於電光探針的尖頂或平頂的中心，由於在電光探針的上表面沒有發生折射，因而會聚光線的孔徑角不變，而物方折射率卻變為電光晶體材料的折射率n，因此，聚焦系統的有效數值孔徑增大了 η倍，因而聚焦光斑的尺寸減小了 η倍，空間解析度提高了 η倍。 該電光固浸探頭的具體製作過程說明如下(1)首先選擇半球型電光固浸透鏡的電光晶體材料。儘量選擇折射率η較高(η >2)，電光係數Y較大(Y > 0. 5pm/V)的電光材料，如GaAs、(iaP、ZnO、α -ZnS, β -ZnS,ZnSe,ZnTe,CdS,CdSe,CdTe,LiNbO3>LiTaO3>KNbO3 等。並根據探測光波長，所選的電光材料的禁帶寬度必須大於探測光光子能量(例如，當探測光波長λ = 1.3μπι時，必須選用禁帶寬度大於0.95eV的電光晶體材料，以上所列材料都適合。當探測光波長λ =0.65μπι時，必須選用禁帶寬度大於1.9eV的電光晶體材料， 這時，只能選擇上述材料中除GaAS、Cc^e、和CdTe以外的其它材料)，當然，還要考慮測試成本問題，所以在能夠滿足測試要求的情況下，儘量選用價格較便宜的電光材料；( 根據測量需要(需要測量橫向電場分量還是縱向電場分量)，選取合適晶向的電光材料，這可以通過電光效應的基本理論進行推導來確定。以GaAs為例，如果要測量橫向電場分量，可以選用沿(110)面切割的高阻晶體材料(電阻率P > 5000 Ω cm)，如果要測量縱向電場分量， 可以選用沿(100)面切割的高阻晶體材料(電阻率P > 5000Qcm)。採用透鏡加工技術， 將電光材料加工成半徑為r的半球形狀；(3)在加工半球的過程中，需要對半球的球面和底面進行光學拋光；(4)由半球形固浸透鏡的原理可以知道，由於顯微物鏡的物鏡的孔徑角不可能大於180°，因此從顯微物鏡出射的光線只能輻照到半球形固浸透鏡的中間的一部分，而邊緣部分沒有被輻照到。為了減小電光晶體材料對被測器件洩露場的影響，可以將半球形固浸透鏡沒有用的邊緣部分切除。根據選用的與之配套的顯微物鏡的孔徑半角Θ，將半球型電光晶體材料從球面沿著半徑或與半徑平行的方向切割，切割面與半球底面的夾角 β <90° -θ。例如當顯微物鏡的孔徑半角為45°時，β <45°，β最好選為45°，但是考慮到加工誤差，β值要比45°略小一些，一般小5° 10°足矣。實際應用中，選用的顯微物鏡的孔徑半角一般要小於60°，因此，β最小為20°。一共對稱地切割四次，從而切割成一個電光探針；當沿半徑的方向切割時，電光探針為「倒置的正四稜錐狀」，尖頂位於原半球的球心，如附圖2、附圖3和附圖4所示。當沿與半徑平行的方向切割時，電光探針為「倒置的正四稜台狀」，稜台下表面的中心為原半球的球心，如附圖5所示；(5)根據電光探針的形狀以及選用的顯微物鏡的規格，加工兩個圓筒，一個為外圓筒，一個為內圓筒，圓筒材料可以選用金屬材料，如鋁、鐵、不鏽鋼、鋁合金等，也可以選用硬塑料材料。內、外圓筒的內徑不同，可以通過螺紋緊密套合在一起，並且可以通過螺紋控制內圓筒相對於外圓筒的升降。 內圓筒也通過螺紋與本身為筒狀結構封裝的顯微物鏡套合在一起，並可以通過螺紋控制顯微物鏡相對於內圓筒的升降。內圓筒的底端製作成「倒置的圓臺狀」漏鬥，其下表面的圓形開口直徑要略小於圖2中A、C兩點間的距離，如圖1所示。外圓筒的底端做成「倒置的四稜台狀」的漏鬥，如圖1所示，電光探針非常吻合地鑲嵌在外圓筒的底端，電光探針的尖頂或平頂會從外圓筒的方形開口中伸出，根據探針尖端伸出長短的需要來設計外圓筒方形開口的大小。兩個圓筒的形狀可以在製作圓筒時採用模具來實現。內圓筒的作用是將鑲嵌在外圓筒中的電光探針卡緊。內、外圓筒以及電光探針和顯微物鏡裝配在一起的整體效果如圖 1所示，我們稱之為電光固浸探頭。裝配時要保證內外圓筒、顯微物鏡和電光探針的中心軸在一條直線上。使用時，通過旋轉顯微物鏡，使得電光探針的尖端恰好位於顯微物鏡的焦點位置， 這時由於孔徑角不變，而物方折射率增大了 η倍，因此，聚焦系統的數值孔徑增大了 η倍，所以檢測系統的空間解析度提高η倍。為了獲得較大的孔徑角，探測光束一般需要擴束，使得光束的直徑與顯微物鏡的口徑相當。電光檢測系統需要選用反射式電光檢測系統。為了獲得最大的電光調製深度，使用時，需要將電光固浸探頭的整體繞探測光束的中心軸旋轉，在一適當位置處，電光信號將最大。將電光探針的頂端做成尖頂結構，目的是適用於表面不平整的器件測量。如果器件的表面比較平整，可以將電光探針的頂端做成平頂結構，即頂端留出一個小平面，如附圖 5所示。其具體製作過程與頂端為稜錐形時完全類似，只是在側向切割時，不再沿著半徑方向，而是沿著平行於半徑方向切割。由於電光材料的折射率很高，因此，光束在電光材料中的全反射臨界角很小。照射到電光探針頂端的探測光束很大一部分發生了全反射，而且從外圓筒伸出的電光探針有足夠的長度，對洩露電場的收集很充分，因此，使得測量系統具有很好的電壓靈敏度。如果再與取樣技術相結合，就真正做到了將高空間分辨、高時間分辨、高電壓靈敏三方面優勢有機
糹口口。


圖1 :電光固浸探頭的結構示意圖；其中1為電光探針，2為外圓筒，3為內圓筒，4為顯微物鏡，5為螺紋，6為探測光
束ο圖2 尖頂結構的電光探針沿BD方向的側視圖；其中，平面AOB和BOC為相鄰的、成90°角的兩個切割面。Α、B、C、D分別為相鄰兩個切割面與球面的交點，四點在同一平面內，該平面到球面頂點的距離為d，d由半球的半徑r和切割面與原半球底面的夾角β決定，d = r*Sini3/(l+COS2i3)"2。0為半球的球心；AO、BO、CO、DO分別為相鄰兩個切割面之間的交線，長度等於半球的半徑r。圖3 尖頂結構的電光探針的俯視圖；其中0為半球的球心，A'、B'、C'、D'分別為A、B、C、D四點的投影。圖4 尖頂結構的電光探針沿AD方向的側視圖；切割面與原半球底面的夾角為β，β彡90° -θ , θ為顯微物鏡的孔徑半角。圖5 平頂結構的電光探針沿AD方向的側視圖；此時電光探針的底端為小平面，0是電光探針小底面的中心，也是原來半球的球心。
圖6 電光檢測系統示意圖。各部件名稱為波長1. 3 μ m的InGaAsP半導體雷射器11、自聚焦透鏡12、擴束器 13、偏振分束器14、四分之一波片15、二分之一波片16、GaAs電光固浸探頭1、陶瓷微帶線 18、聚焦透鏡19、Ge光電探測器20、鎖相放大器21、信號發生器22、示波器23。圖7 =GaAs電光固浸探頭和平板型GaAs電光探頭的電光響應曲線。
具體實施例方式實施例1測量陶瓷微帶線上的縱向電場分量。在微帶線上加載IOkHz正弦信號，選用波長為1. 3 μ m的InGaAsP半導體雷射器作為探測光源。電光固浸探頭的具體製作過程和應用其測量陶瓷微帶線上的電信號過程描述如下(1)選用折射率為3. 3，電光係數為1. 6pm/V的半絕緣砷化鎵(GaAs)作為電光材料，其電阻率為IO4 Ω cm，這種材料容易購買。GaAs的禁帶寬度為1. 4&V，本徵吸收限約為 0.87μπι，因此，對於1.3μπι的探測光是透明的。因為要測量電場的縱向分量，所以要採用縱向電光調製結構，因此，可選用沿(100)面切割的GaAs晶體材料。根據線性電光效應理論，當電場垂直於(100)面時，GaAs將變成雙軸晶體，當探測光也垂直於(100)面傳播時， 即與電場方向平行時，將會產生最大的位相延遲。(2)採用傳統的球面透鏡加工技術，將GaAs材料製作成半徑r = 3mm的半球，半球底面為(100)面。(3)選用數值孔徑為0. 45，工作距離為4mm的顯微物鏡與GaAs半球搭配。因此， 顯微物鏡的孔徑半角為26. 7°。所以，在切割GaAs半球時，切割面與半球底面的夾角要小於63°，且沿半徑方向或平行於半徑方向進行對稱切割，切割成如附圖4或附圖5所示的電光探針。例如，我們選擇切割面與半球底面的夾角β為45°，即相對兩個切割面之間的夾角為90°。選擇附圖5所示的平頂式電光探針結構，底端小正方形平面的邊長為0.5mm。(4)根據顯微物鏡的口徑，確定內圓筒的內徑。假設顯微物鏡(包括外殼)的口徑為1cm，長度為3cm。內圓筒的內徑設計為1cm，長度為3. 1cm，二者間用螺紋套合，螺紋長度 lcm，螺距0.5mm。內圓筒的底端做成「倒置的圓臺狀」漏鬥，開口直徑為4mm，錐角為120°。(5)根據內圓筒的外徑，設計外圓筒的內徑，二者之間也製作成螺紋套合形式。外圓筒的長度為3. 3cm，底端製作成如附圖1所示的「倒置的四稜台狀」漏鬥，其上端的方形開口的邊長為4. 5mm，下端的方形開口的邊長為1mm，其側面與底面的夾角是45°，以保證製作好的GaAs電光探針可以完全吻合地放置其中，這時GaAs電光探針將會從外圓筒中伸出 0. 5mm的長度。(6)將顯微物鏡、內圓筒、外圓筒按照附圖1所示裝配在一起，構成電光固浸探頭。 通過旋轉內圓筒，可以將GaAs電光探針緊緊卡住。通過旋轉顯微物鏡，可以調整顯微物鏡與GaAs電光探針之間的相對位置，讓顯微物鏡的焦點恰好與GaAs電光探針底面的中心或半球面的球心重合。這可以通過以下方法來判斷。首先通過旋轉，讓顯微物鏡從遠離GaAs 電光探針的方向逐漸向GaAs電光探針靠近，由1.3μπι連續波hGaAsP半導體雷射器發出的雷射，經準直透鏡和擴束器擴束後變成平行光束，並通過顯微物鏡聚焦到GaAs電光探針上，用紅外敏感卡在光路中分別觀察入射光斑和從GaAs電光探針反射回來的反射光斑。當入射光恰好聚焦到GaAs電光探針的球面頂點時，反射光斑與入射光斑將大小相等，且基本重合。這時將顯微物鏡繼續向GaAs電光探針靠近3mm，反射光斑與入射光斑將再一次大小相等，基本重合，此時入射光將恰好聚焦到GaAs電光探針底面的中心。理論上，此時，整個聚焦系統的有效數值孔徑將達到1. 53，最小聚焦光斑的半極大全寬度直徑約為0. 4 μ m。(7)將1. 3 μ m連續波InGaAsP半導體雷射器11、自聚焦透鏡12、擴束器13、偏振分束器14、四分之一波片15、二分之一波片16、GaAs電光固浸探頭1、被測的陶瓷微帶線18 按照順序和方位依次放置好，如附圖6所示，偏振分束器14的兩個偏振方向分別為水平和豎直方向，四分之一波片15的快軸與水平方向成22. 5°，二分之一波片16的快軸與水平方向成33. 75°。所有光學元件都固定在微調架上，微調架移動精度為5μπι，除了可以三維平動，還可以繞中心軸旋轉360°。仔細調整微調架，使得所有光學元件共軸。基於線性電光效應，從GaAs電光固浸探頭1反射回來的光波受到陶瓷微帶線上電信號的調製，包含了電光信號，被Ge光電探測器20接收後，變成電信號輸入鎖相放大器21中，最後由鎖相放大器21檢測出來。陶瓷微帶線上的電信號由信號發生器22產生，信號發生器同時向鎖相放大器提供參考信號。電光信號和信號發生器產生的電信號可以同時由示波器23監測。系統中，偏振分束器、四分之一波片、二分之一波片、GaAs電光固浸探頭構成了電光檢測系統的核心——縱向電光振幅調製器。為了獲得最大的電光調製信號，需要將電光固浸探頭的整體繞入射光光軸旋轉，在適當的方位處，將獲得最大的電光信號。(8)應用上述的測試系統，成功測量了陶瓷微帶線上IOKHz正弦波電信號，並將 GaAs電光固浸探頭與傳統的平板型GaAs探頭(兩種探頭的材料參數和晶向都一致)進行了比較。用GaAs電光固浸探頭時，聚焦光斑大小(半極大全寬度直徑)約為0.6 μ m，用平板型GaAs探頭時，聚焦光斑大小約為2. 7 μ m。空間解析度提高了 4. 5倍，這一數值甚至高於了 GaAs的折射率的值。除了測量誤差的因素之外，可能平板型GaAs探頭會引起更大的像差也是一個重要的原因。附圖7分別是GaAs電光固浸探頭和平板型GaAs探頭的電光響應曲線，可以看出，它們都是線性響應的，在被測電信號的電壓幅度相同時，採用GaAs電光固浸探頭測量得到的電光信號明顯大於採用平板型GaAs探頭測量得到的電光信號。這說明，GaAs電光固浸探頭使得測量系統的電壓靈敏度也顯著提高。通過圖中擬合曲線的斜率之比可以知道，GaAs電光固浸探頭使得測量系統的電壓靈敏度提高了 1. 7倍。電壓靈敏度的提高一方面是因為GaAs電光固浸探頭有足夠的厚度，對洩露電場收集得更充分，另一方面是由於有更多的探測光在GaAs電光固浸探頭中發生了全反射。總之，與傳統的電光探頭相比，這種電光固浸探頭不僅可以使電光檢測系統的空間解析度得到很大提高，而且可以獲得更高的電壓靈敏度，因而很有實用價值。實施例2 測量某電子器件的縱向電場分量。選用電光係數為0. 97pm/V的GaP作為電光晶體材料，其禁帶寬度約為2. 26eV,本徵吸收限為0. 55 μ m,因此，可以選擇波長為650nm的半導體雷射器或者波長為632. Snm的氦氖雷射器作為探測光源。GaP的折射率約為3. 3。製作GaP電光固浸探頭的方法與上述的GaAs電光固浸探頭的製作方法完全類似，不再贅述。 與數值孔徑為0. 45的顯微物鏡搭配使用，理論上其有效數值孔徑達到1. 48，最小聚焦光斑的半極大全寬度直徑約為0. 22 μ m。
權利要求
1.一種電光固浸探頭，其特徵在於電光固浸探頭由外圓筒、內圓筒、顯微物鏡和電光探針組成；外圓筒與內圓筒之間、內圓筒與顯微物鏡之間通過螺紋套合連接；外圓筒底端為「倒置的正四稜台狀」漏鬥，內圓筒的底端為「倒置的圓臺狀」漏鬥，其下表面圓形開口的直徑略小於電光探針的上表面直徑；電光探針的針頭為尖頂或平頂結構，由半球型電光固浸透鏡沿半徑或與半徑平行的方向切割成「倒置的正四稜錐或正四稜台狀」，其尖頂或平頂的中心為半球型電光固浸透鏡的球心；電光探針由內圓筒壓緊嵌在外圓筒底端的漏鬥中， 其尖頂或平頂部分由外圓筒的底端漏鬥中伸出；外圓筒、內圓筒、顯微物鏡和電光探針均軸對稱，且它們的對稱軸重合在一起；通過螺紋控制顯微物鏡相對於電光探針的距離，使用時顯微物鏡的焦點位於電光探針的尖頂或平頂的中心。
2.如權利要求1所述的一種電光固浸探頭，其特徵在於半球型電光固浸透鏡的材料為折射率11 > 2、電光係數7 > 0. 5pm/V、禁帶寬度大於探測光光子能量的電光材料。
3.如權利要求2所述的一種電光固浸探頭，其特徵在於電光材料為GaAs、GaP,ZnO, α -ZnS, β -ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS、CdSe, CdTe, LiNb03、LiTaO3 或 KNb03。
4.如權利要求1所述的一種電光固浸探頭，其特徵在於外圓筒和內圓筒的材料為鋁、 鐵、不鏽鋼、鋁合金或硬塑料。
5.如權利要求1所述的一種電光固浸探頭，其特徵在於電光探針切割面與半球型電光固浸透鏡底面的夾角β <90° -Θ，其中θ為顯微物鏡的孔徑半角。
6.如權利要求5所述的一種電光固浸探頭，其特徵在於顯微物鏡的孔徑半角θ < 60° 。
全文摘要
本發明屬於電光檢測技術領域，具體涉及一種電光固浸探頭，該探頭可用於電子器件的外部電學特性和內部節點電信號的在片測量，且具有很高的空間解析度和電壓靈敏度。電光固浸探頭由外圓筒、內圓筒、顯微物鏡和電光探針組成；外圓筒底端為「倒置的正四稜台狀」漏鬥，內圓筒的底端為「倒置的圓臺狀」漏鬥；電光探針的針頭為尖頂或平頂結構，由半球型電光固浸透鏡沿半徑或平行於半徑方向切割而成，其尖頂或平頂的中心為半球型電光固浸透鏡的球心；外圓筒、內圓筒、顯微物鏡和電光探針均軸對稱，且它們的對稱軸重合在一起；通過螺紋控制顯微物鏡相對於電光探針的距離，使用時顯微物鏡的焦點位於電光探針的尖頂或平頂的中心，該電光固浸探頭可以使電光檢測系統的空間解析度可以提高n倍。
文檔編號G01R3/00GK102435789SQ20111044256
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者劉秀環, 朱景程, 賈剛, 陳佔國, 高延軍 申請人:吉林大學