اندازه‌گیری نوری ضخامت لایه‌های نیمه هادی

با توسعه فناوری نانو، نیاز به ساخت و توسعه ابزارهای اندازه‌گیری جز لاینفک تحقیقات بشمار می‌رود. در این پژوهش به طراحی و ساخت سیستم اندازه‌گیری نوری غیرتماسی ضخامت لایه‌های نیمه هادی پرداخته شده است. با استفاده از یک لیزر قرمز با طول موج 632.8 نانومتری (توان 2 میلی وات)، طراحی اپتیکی مناسب و چیدمان تداخل‌سنج فابری پرو فریز‌های تداخلی بدست می‌آیند. فریز‌های کروی بدست آمده با تغییر ضخامت سطحی بصورت مداوم تغییر می‌نمایند، و با شمارش این خطوط ضخامت لایه بدست می‌آید. با چیدمان مناسب اپتیکی، تشکیل این خطوط، طراحی مدار الکتریکی و استفاده از هوش مصنوعی ضخامت لایه نیمه هادی را با با چندین روش مختلف اندازه گرفته شده است. در این بین به بررسی هر روش پرداخته و در آخر با استفاده از فتودیود tsl 250 و استفاده از تحلیل ویدیو بهترین نتیجه و حداقل اندازه گیری 600 نانومتر ثبت شد.

Optical measurement of semiconductor layer

One of the requirements of research in the field of Nanotechnology is making and developing equipment for observing and measuring. In this study, a non-contact optical system is designed and made for measurement of semiconductor layer thickness. A red laser with a 632.8 nm wavelength (power of 2 mW), a proper optical design and arrangement of Fabry Perot interferormeter are used for interference fringes. As the thickness of semiconductor layer varies, the fringe spherical interference constantly changes as well. Then, the thickness of layers can be gauged by counting the lines. The variations are measured through several methods by a suitable optical set up, forming spherical lines, designing integrated circuit and using artificial intelligence. Meanwhile, the measurement methods were investigated. Finally, the best result and minimum measurement of 600 nm was recorded using image and video analysis by MATLAB program and utilizing photodiode Tsl 250.