中科院研制成功光譜橢偏成像系統(tǒng)

據(jù)中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所消息
在中國(guó)科學(xué)院重大科研裝備研制項(xiàng)目的資助下，力學(xué)研究所國(guó)家微重力實(shí)驗(yàn)室靳剛課題組成功研制出“光譜橢偏成像系統(tǒng)”及其實(shí)用化樣機(jī)。

該研究是利用高靈敏的光學(xué)橢偏測(cè)量術(shù)，同時(shí)結(jié)合光譜性能及數(shù)字成像技術(shù)，具有對(duì)復(fù)雜二維分布的納米層構(gòu)薄膜樣品的快速光譜成像定量測(cè)量能力。在中科院專(zhuān)家組對(duì)儀器性能和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的基礎(chǔ)上，驗(yàn)收專(zhuān)家組一致認(rèn)為：系統(tǒng)為復(fù)雜橫向結(jié)構(gòu)的大面積多層納米薄膜樣品的快速表征和物性分析提供了有效手段，是一種納米薄膜三維結(jié)構(gòu)表征的新方法。


光譜橢偏成像系統(tǒng)的特點(diǎn)在于：信息量大，可同時(shí)測(cè)量大面積樣品上各微區(qū)的連續(xù)光譜橢偏參數(shù)，從而可以獲得相關(guān)材料物理參數(shù)(如厚度、介電函數(shù)、表面微粗糙度、合成材料中的組分比例等)及其空間分布；空間分辨率高，對(duì)納米薄膜的縱向分辨和重復(fù)性均達(dá)到0.1nm、橫向分辨達(dá)到微米量級(jí)；檢測(cè)速度快，單波長(zhǎng)下獲得圖像視場(chǎng)內(nèi)各微區(qū)(42萬(wàn)像素以上)的橢偏參量(ψ和Δ)的采樣時(shí)間達(dá)到7秒，比機(jī)械掃描式光譜橢偏儀提高2~3個(gè)量級(jí)；結(jié)果直觀，形成視場(chǎng)內(nèi)對(duì)比測(cè)量，可準(zhǔn)確定位和排除偽信號(hào)，這是單光束光譜橢偏儀所不具備的，并且系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便。


該系統(tǒng)既可應(yīng)用于單光束光譜橢偏儀所覆蓋的領(lǐng)域，也可應(yīng)用于單波長(zhǎng)或分立波長(zhǎng)的橢偏成像儀所涉及的領(lǐng)域，適合同時(shí)需要高空間分辨和光譜分辨測(cè)量的納米薄膜器件測(cè)量的場(chǎng)合，這將為橢偏測(cè)量開(kāi)拓新的應(yīng)用方向。目前已成功應(yīng)用于“863”項(xiàng)目“針對(duì)腫瘤標(biāo)志譜無(wú)標(biāo)記檢測(cè)蛋白質(zhì)微陣列生物傳感器的研制”等研究工作中，并將在微/納制造、生物膜構(gòu)造、新型電子器件、生物芯片及高密度存儲(chǔ)器件等領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。