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淺談太赫茲時域光譜技術
來源: 時間:2022-11-04 15:31:32 瀏覽:3407次

2004 年,美國麻省理工學院評出了“改變未來世界的十大技術”,太赫茲技術是其中之一;2005 年,日本政府列出了“國家支柱十大重點戰略技術”,太赫茲技術名列榜首;歐洲、澳大利亞等國政府、研究機構、大學、企業紛紛投入太赫茲技術研發的熱潮中。

01
什么是太赫茲THz

太T是計量單位10的12次方(同1T存儲容量移動硬盤的T)

赫茲Hz是頻率的單位

太赫茲指的是頻率10的12次方的電磁波。也就是頻率在0.1THz到10THz范圍的電磁波,波長大概在0.03到3mm范圍,介于微波與紅外之間。

特點:

(1)穿透能力強,可穿透許多非金屬非極性材料

(2)光子能量很低,無電離輻射,可用來進行安全的無損檢測

(3)對水分的吸收很敏感,可表征水分的含量和分布,因而而可用于生物醫學成像和光的檢測等


02
關于常見的太赫茲應用

# 太赫茲時域光譜 #

03
與紅外光譜分析有什么區別?

從分子學的角度來說,紅外光譜主要對應分子內的相互作用,而太赫茲光譜對應的是分子之間的相互作用。

波長越長的電磁波穿透性越好,太赫茲波與紅外相比,可以穿透非極性的樣品,通俗說就是不導電的樣品,比如能穿透公交卡,茶包包裝,陶瓷茶壺,看到報紙里隱藏的刀具。


04
如何產生/探測太赫茲波

太赫茲時域光譜技術用的太赫茲源主要由兩種方法產生:光電導天線和光整流

  1. 光電導天線:用光和電作用在天線上,產生太赫茲信號

  2. 光整流:主要用LiNbO3晶體波導加飛秒脈沖激光,產生高頻太赫茲信號


05
常見頻率對應的產生/探測方法

0.03~2THz,0.1~4THz:光電導天線

0.5~7THz:光整流


06
太赫茲時域光譜技術在芯片領域的應用

芯片封裝厚度檢測

在芯片的生產過程中先有掩模mask,通過掩模光刻芯片產生各種結構,然后完成前道制程,之后進入封裝和測試環節。


V93000是FT測試的拳頭產品用于檢測芯片的性能,而太赫茲設備在封裝過程里被用于檢測芯片的封裝厚度。封裝的厚度會影響芯片的算法,以指紋識別芯片為例,其厚度小于100um,必須在幾個微米級內測量,以精確控制厚度質量,同時芯片太厚沒法放入設備內。生產中需要高精度的測量系統,以便更好地控制質量。


利用太赫茲穿透的特性,可穿透芯片表面的封裝層,內部為金屬結構可反射太赫茲信號。不同表面反射信號的時間差對應到芯片的厚度。相比傳統的打孔、切片的檢測方法,利用太赫茲飛行時間測量技術,可實現快速、無損、且高重復性的厚度測量。


半導體封裝引線失效定位

無輻射,效果精度相同但比X-Ray更快


07
其他領域的應用

太赫茲通信材料表征

太赫茲生物傳感:腦膠質瘤細胞檢測

苯甲酸食品添加劑高靈敏檢測


08
隨堂小測

01

太赫茲的太(Tera)是一個計量學單位,指的是10的___次方?

A.6

C.12

B.9

D.15

答案:C

02

太赫茲時域光譜系統常見的光譜范圍是?

A.0.03~2THz

C.0.5~7THz

B.0.1~4Thz


答案:ABC



03

太赫茲波可以穿透以下那種物質?

A.塑料

C.陶瓷

B.金屬

D.紙張

答案:ACD


04

太赫茲時域光譜系統常見的測量模式有哪些?

A.透射

C.ATR衰減全反射

B.反射

D.偏振

答案:ABCD

05

使用太赫茲時域光譜系統測量厚度,最大測量精度是?

A.±5um

C.±7um

B.±3um

D.±2um

答案:B

來源:愛德萬測試

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12條評論
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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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