第五十一章 光源測(cè)試(下)
眾人回到控制室,羅陽(yáng)坐到其中一臺(tái)電腦前,說(shuō)道:
“測(cè)你們這種薄膜樣品,X射線要以近乎水平的角度射到硅片的邊緣。
需要保證每次測(cè)試時(shí),剛好有一半的X射線被硅片擋住,另一半X射線則照射到樣品表面,與樣品發(fā)生作用,產(chǎn)生衍射信號(hào),最終被信號(hào)收集器收集。
為了防止信號(hào)收集器被X射線直接照射,要在它的前面放置一枚鉛制硬幣,用來(lái)吸收絕大部分的X光。
現(xiàn)在我們來(lái)進(jìn)行調(diào)試?!?p> 羅陽(yáng)一邊用編程語(yǔ)言控制測(cè)試艙內(nèi)的儀器,一邊介紹:
“調(diào)試過(guò)程就只是給你們講一下,不懂的話也不影響你們測(cè)試。
第一步,我們先把樣品臺(tái)在垂直方向,也就是z方向上,向靠近地面的方向移動(dòng),使樣品完全沒(méi)有擋住X射線。
此時(shí),檢測(cè)器上的信號(hào)強(qiáng)度是幾乎恒定的,也是它的最大值,這個(gè)極值需要記錄下來(lái)。
第二步,將樣品臺(tái)緩緩上升,直到檢測(cè)器上的信號(hào)強(qiáng)度開(kāi)始降低,這就表明樣品開(kāi)始擋住X射線了。
第三步,讓樣品臺(tái)的z坐標(biāo),在一個(gè)較小的范圍內(nèi)線性變化,在此期間對(duì)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行掃描,得到信號(hào)強(qiáng)度隨z坐標(biāo)變化的曲線。
找到信號(hào)強(qiáng)度為最大強(qiáng)度的一半左右時(shí)對(duì)應(yīng)的z坐標(biāo),并將樣品臺(tái)移動(dòng)到此z坐標(biāo)處。
這個(gè)時(shí)候,對(duì)應(yīng)的就是有一半的X射線被樣品擋住的狀態(tài)。
第四步,我們需要標(biāo)定樣品臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度,因?yàn)槲覀儾⒉恢廊肷涞腦光是否是完全平行于樣品表面的。
讓樣品臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角θ,在一個(gè)較小的角度范圍內(nèi)變化,在此期間對(duì)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行掃描,得到信號(hào)強(qiáng)度隨θ變化的曲線。
找到信號(hào)強(qiáng)度最大時(shí)對(duì)應(yīng)的θ坐標(biāo),將樣品臺(tái)的旋轉(zhuǎn)到這個(gè)角度,此時(shí)X光就是平行射到樣品側(cè)面的。
將此時(shí)的旋轉(zhuǎn)角手動(dòng)設(shè)為0度。
因?yàn)槲覀冃D(zhuǎn)了樣品臺(tái),所以入射X光不再是被樣品擋住一半的狀態(tài)了。
因此需要重復(fù)第三步、第四步。
直至第四步樣品信號(hào)最高值處,對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角為0度為止。
就像現(xiàn)在這樣,我們就完成了調(diào)試?!?p> “調(diào)試完成后,設(shè)置好入射角度就可以測(cè)試了,你們的入射角一般多少度?”羅陽(yáng)向陳婉清問(wèn)道。
“0.12度吧?!标愅袂宓馈?p> 羅陽(yáng)在電腦中敲了一段代碼:
umv thita 0.12;
按下回車,然后道:
“設(shè)置好了,你們每次換了樣品后,都要看一下檢測(cè)器上的信號(hào)強(qiáng)度是不是接近最大值的一半。
如果偏離過(guò)大,就需要重新切光,也就是重復(fù)第三步和第四步。
切好光后,再把入射角改到0.12度?!?p> “這幾步的操作都可以在這本用戶手冊(cè)中找到,里面有個(gè)測(cè)試登記表記得要填一下?!绷_陽(yáng)將手冊(cè)遞給陳婉清,說(shuō)道:
“我在上面給你們留了電話,有事給我打電話,要是提前測(cè)完要離開(kāi)的話,就去總控把光關(guān)掉,然后給我發(fā)個(gè)短信就好。
之后的測(cè)試用軟件就可以操作了,不用我再教一遍了吧?!?p> “不用教了,軟件我會(huì)用的?!标愅袂宓馈?p> ……
羅陽(yáng)走后,陳婉清開(kāi)心道:“這次調(diào)試算比較快了,只花了一個(gè)多小時(shí)?!?p> “是啊,感覺(jué)羅陽(yáng)對(duì)儀器還是比較懂的,應(yīng)該是這邊的老師吧,”許秋看了眼時(shí)間,說(shuō)道:“都快晚上十一點(diǎn)了?!?p> “那我們來(lái)分工吧,一個(gè)人負(fù)責(zé)換樣品,另一個(gè)人負(fù)責(zé)測(cè)試?!标愅袂宓馈?p> “我來(lái)?yè)Q樣品吧,體力活交給我,先測(cè)已經(jīng)裝好的1號(hào)樣品吧?!痹S秋道。
陳婉清點(diǎn)點(diǎn)頭,開(kāi)始操作軟件,設(shè)置好樣品名稱、文件存儲(chǔ)位置、曝光時(shí)間。
“測(cè)新樣品時(shí),通常要先測(cè)曝光10秒的數(shù)據(jù),看看得到的圖像有沒(méi)有什么問(wèn)題。
如果所測(cè)樣品的表面不平整,可能會(huì)造成圖像中某些區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度過(guò)高,甚至超出儀器的檢測(cè)限,這種情況就需要重新去測(cè)試艙調(diào)整樣品的位置。
如果圖像中沒(méi)有異常點(diǎn)出現(xiàn),就可以把曝光時(shí)間調(diào)到100秒、200秒、300秒或其他時(shí)間。
只要最高信號(hào)強(qiáng)度不超過(guò)5萬(wàn),曝光時(shí)間越高則得到的圖像質(zhì)量越好。”陳婉清道。
1號(hào)樣品,10秒曝光測(cè)試后,沒(méi)有異常點(diǎn)出現(xiàn),最高信號(hào)強(qiáng)度為1000左右。
因?yàn)?000*(300/10)=30000,小于5萬(wàn),所以陳婉清直接換成300秒曝光時(shí)間,再次測(cè)試。
……
1號(hào)樣品,測(cè)試完畢。
2號(hào)樣品,測(cè)試完畢。
3號(hào)樣品,測(cè)試完畢。
……
10號(hào)樣品,出現(xiàn)了異常點(diǎn),許秋重新打開(kāi)艙門調(diào)整了樣品位置后,重新測(cè)試,異常點(diǎn)消失。測(cè)試完畢。
……
17號(hào)樣品,再次出現(xiàn)異常點(diǎn),許秋調(diào)整樣品位置4次后,異常點(diǎn)仍未消失,只好放棄測(cè)試該樣品。
……
33號(hào)樣品,許秋在關(guān)艙門時(shí),有些著急,踩到了艙門前的壓力傳感器,艙門緩緩打開(kāi),他只好再次重新關(guān)閉艙門。
……
43號(hào)樣品,測(cè)試完畢。
此時(shí)已經(jīng)是凌晨三點(diǎn)半。
許秋重復(fù)開(kāi)關(guān)艙門操作50多次了,他也終于知道為什么這造價(jià)十多億的設(shè)備,不需要有專業(yè)人員時(shí)刻盯著。
因?yàn)槎际巧倒鲜讲僮?,操作步驟雖然繁瑣,但重復(fù)個(gè)幾十次也就熟練了。
除非蓄意破壞儀器,不然很難對(duì)設(shè)備造成破壞。
跑來(lái)跑去還是比較累的,主要是每次去按搜索1的時(shí)候都要彎兩次腰,耳邊還時(shí)刻伴隨著刺耳的警報(bào)聲。
好在每次測(cè)試的曝光時(shí)間都比較長(zhǎng),期間可以坐著休息一會(huì)兒。
這時(shí),兩人都有些困了,他們稍微吃了點(diǎn)東西,咬咬牙繼續(xù)測(cè)試。
“我替你換樣品吧,你來(lái)歇一會(huì)兒?!标愅袂宓?。
“學(xué)姐,你會(huì)換樣品嗎?”許秋問(wèn)道。
“那當(dāng)然了,之前都是我一個(gè)人來(lái)測(cè)試的,換樣品、測(cè)試都是我做的?!标愅袂宓?。
“一個(gè)人也太辛苦了吧,其他人不來(lái)嗎?”許秋道。
“他們又沒(méi)有樣品,強(qiáng)行拉過(guò)來(lái)幫忙測(cè)試也不太好,主要是之前兩次都是在白天測(cè)試,所以其實(shí)還好啦?!标愅袂宓?。
“好的,那學(xué)姐你去吧?!霸S秋坐到了測(cè)試電腦前。
“嗯嗯,”陳婉清點(diǎn)頭道:“主要我想動(dòng)一動(dòng),不然一直坐著都快睡著了。”