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原文传递用于光电探测器表面及界面的原位实时表征方法及系统

专利名称：	用于光电探测器表面及界面的原位实时表征方法及系统
摘要：	本发明揭示了一种用于光电探测器表面及界面的原位实时表征方法及系统。所述原位实时表征方法包括：以激光光源对光电探测器进行辐照和拉曼光谱扫描，以使所述光电探测器处于工作状态，采集拉曼光谱，并对获得的拉曼光谱进行分析处理，实现原位实时监测光电探测器的界面结构及载流子注入或提取的演变过程。所述系统包括：激光光源，用以对光电探测器进行辐照；拉曼光谱采集单元，用以获得工作状态下的光电探测器内部半导体材料的表面及界面结构及组成的演变信息；检测单元；分析处理单元。本发明利用拉曼技术及拉曼显微成像技术，原位探测器件的微观界面及其缺陷、势垒分布，揭示影响器件敏感性的内在原因，从而从微观角度精细调控器件的性能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	长春工业大学
发明人：	毛竹;任艳雨
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910721542.0
公开号：	CN110412012A
代理机构：	南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	王茹
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	130000 吉林省长春市延安大路17号
主权项：	1.一种用于光电探测器表面及界面的原位实时表征方法，所述光电探测器至少包括半导体材料，其特征在于包括：提供激光光源；以所述激光光源对光电探测器进行辐照和拉曼光谱扫描，以使所述光电探测器处于工作状态，采集拉曼光谱，并对获得的拉曼光谱进行分析处理，实现原位实时监测光电探测器的界面结构及载流子注入或提取的演变过程。 2.根据权利要求1所述的用于光电探测器表面及界面的原位实时表征方法，其特征在于包括：以所述激光光源对光电探测器进行辐照和拉曼光谱扫描，以使所述光电探测器处于工作状态，在采集拉曼光谱的同时以检测单元实时监测所述光电探测器的光电特性，对获得的拉曼光谱与光电特性测试的同步数据进行分析处理，实现原位实时监测光电探测器的光电特性、界面结构及载流子注入或提取的演变过程。 3.根据权利要求2所述的用于光电探测器表面及界面的原位实时表征方法，其特征在于具体包括：以激光光源对所述光电探测器进行辐照，并将激光聚焦在光电探测器中半导体材料的表面和/或界面以采集拉曼光谱，从而获得表面及界面的结构及组成演变信息；以及，同时利用外接电路中配置的检测单元采集所述光电探测器的光电特性，以获得所述光电探测器工作过程中的光电性能指标，从而利用拉曼光谱与光电特性的同步数据，经分析处理获得工作状态下光电探测器表面及界面结构及组成的演变信息。 4.根据权利要求1或2或3所述的用于光电探测器表面及界面的原位实时表征方法，其特征在于：所述光电探测器包括光导型探测器或光伏型探测器；优选的，所述光伏型探测器包括紫外光探测器，所述紫外光探测器包括p-n结结构、p-i-n结结构、肖特基结构及MSM金属-半导体-金属结构；和/或，所述原位实时表征方法还包括：利用显微拉曼成像技术表征所述光电探测器的势垒分布情况。 5.根据权利要求3所述的用于光电探测器表面及界面的原位实时表征方法，其特征在于：所述检测单元包括对光电探测器外接电路配置的数字源表或电化学工作站；优选的，所述原位实时表征方法包括：利用电化学工作站采集光电探测器的I-V曲线，或瞬态光电流响应关系；和/或，所述光电性能指标包括光响应范围、量子效率、暗电流、响应度、噪声、等效噪声功率、探测率、比探测率、响应时间中的至少一种。 6.根据权利要求3所述的用于光电探测器表面及界面的原位实时表征方法，其特征在于还包括：对获得的拉曼光谱的特征峰进行归属确认，分析处理峰位、半峰宽、峰形状、峰面积及峰强度在光电探测器工作过程中的演变规律，从而获取界面信息与光电探测器光电性能指标之间的关系。 7.根据权利要求1所述的用于光电探测器表面及界面的原位实时表征方法，其特征在于：所述激光光源包括单光路光源或双光路光源。 8.根据权利要求7所述的用于光电探测器表面及界面的原位实时表征方法，其特征在于包括：以拉曼光谱仪的激发光源收集拉曼光谱，而采用第二激光光源作为光电探测器的辐照光源。 9.根据权利要求1所述的用于光电探测器表面及界面的原位实时表征方法，其特征在于：所述激光光源的波长为200nm～1064nm。 10.应用于权利要求1-9中任一项所述方法的用于光电探测器表面及界面的原位实时表征系统，其特征在于包括：激光光源，至少用以对光电探测器进行辐照，以使所述光电探测器处于工作状态；拉曼光谱采集单元，至少用以获得工作状态下的光电探测器内部半导体材料的表面及界面结构及组成的演变信息；检测单元，至少用以对所述光电探测器的光电特性进行实时监测，以获得光电探测器的性能；以及，分析处理单元，至少用以获得拉曼光谱演变信息与光电探测器性能之间的关系。
所属类别：	发明专利