检测微机械界面中纳米级缺陷的方法与流程

技术特征：
1.一种检测微机械界面中纳米级缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：提供原始微机械界面材料样品；对原始微机械界面材料样品进行等离子体处理，并依次进行不同等离子体处理时间，以控制在不同等离子体处理时间下微机械界面材料样品中的缺陷类型；通过荧光寿命成像系统，对原始微机械界面材料样品和在不同等离子体处理时间下的微机械界面材料样品进行荧光寿命成像，以获取原始和在不同等离子体处理时间下的微机械界面材料样品的荧光寿命。2.根据权利要求1所述的检测微机械界面中纳米级缺陷的方法，其特征在于，所述荧光寿命通过荧光寿命图像或荧光寿命衰减曲线获取。3.根据权利要求1所述的检测微机械界面中纳米级缺陷的方法，其特征在于，还包括：对原始微机械界面材料样品和在不同等离子体处理时间下的微机械界面材料样品进行拉曼检测，以获取原始和在不同等离子体处理时间下的微机械界面材料样品的拉曼光谱图。4.根据权利要求1所述的检测微机械界面中纳米级缺陷的方法，其特征在于，还包括：对原始微机械界面材料样品和在不同等离子体处理时间下的微机械界面材料样品进行稳态光致发光光谱检测，以获取原始和在不同等离子体处理时间下的微机械界面材料样品的稳态光致发光光谱图。5.根据权利要求1所述的检测微机械界面中纳米级缺陷的方法，其特征在于，所述通过荧光寿命成像系统，对原始微机械界面材料样品和在不同等离子体处理时间下的微机械界面材料样品进行荧光寿命成像，包括以下步骤：将样品放置并固定于压电位移台上；打开激光控制器，控制激光器发射激光，激光经过激发光路聚焦至样品，以实现对样品的激发；被激发后的样品发射出荧光，发射的荧光信号经过发射光路进入单光子探测器中；通过单光子探测器检测光信号，并利用单光子计数器对单光子探测器、激光控制器和压电位移台进行同步，通过压电位移台移动样品扫描得到荧光寿命图像。6.根据权利要求2所述的检测微机械界面中纳米级缺陷的方法，其特征在于，所述荧光寿命衰减曲线利用指数函数进行拟合，所述指数函数包括双指数函数和单指数函数，其中，所述双指数函数拟合得到的荧光寿命由直接跃迁a激子的荧光寿命τ1和三激子的荧光寿命τ2确定，所述单指数函数拟合得到的荧光寿命由直接跃迁a激子的荧光寿命τ确定。7.根据权利要求6所述的检测微机械界面中纳米级缺陷的方法，其特征在于，还包括：对经过所述指数函数拟合之后的荧光寿命进行加权计算得到平均荧光寿命，以获取微机械界面材料样品在随等离子体处理时间变化下的平均荧光寿命变化曲线。8.根据权利要求1所述的检测微机械界面中纳米级缺陷的方法，其特征在于，所述等离子体处理包括氧等离子体处理、氮等离子体处理或氩等离子体处理。9.根据权利要求1所述的检测微机械界面中纳米级缺陷的方法，其特征在于，所述微机械界面材料样品包括过渡金属硫化物样品，所述过渡金属硫化物样品的层数在1-4范围内。10.根据权利要求8所述的检测微机械界面中纳米级缺陷的方法，其特征在于，所述等
离子体处理为氧等离子体处理，所述缺陷类型包括硫空位缺陷、氧替代硫空位缺陷和氧替代双硫空位缺陷。

技术总结
本发明提供一种检测微机械界面中纳米级缺陷的方法，包括：提供原始微机械界面材料样品；对原始微机械界面材料样品进行等离子体处理，并依次进行不同等离子体处理时间来控制缺陷类型；通过荧光寿命成像系统，对原始和在不同等离子体处理时间下的微机械界面材料样品进行荧光寿命成像。荧光寿命成像系统基于单光子计数原理，具有时间分辨率高、成像速度快等优点，因此可对含缺陷微机械界面进行快速检测，对样品要求不高，无需特定样品基底，可监测任何基底上样品的荧光寿命。通过荧光寿命成像系统监测出在不同等离子体处理时间下微机械界面材料样品的荧光寿命变化，可直观地了解不同缺陷类型对荧光寿命的影响，为优化相关元件性能提供了理论指导。性能提供了理论指导。性能提供了理论指导。


技术研发人员：刘大猛 刘媛双
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2021.10.27
技术公布日：2022/3/15