【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光诱导转移，尤其涉及一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备及方法。
技术介绍
1、激光诱导转移技术(laser induced forward transfer，简称lift)是一种利用激光作为驱动力，将材料从供体基片转移到受体基片的微加工技术。这项技术具有非接触式加工、加工精度高、适应性强等优点，适用于集成电路加工与修复、微型光电器件制备、微生物制作等领域。
2、激光诱导转移技术的基本过程包括：使用高能量脉冲激光照射镀有材料薄膜的透明衬底(即供体基片)，激光透过透明衬底聚焦到透明衬底与材料薄膜的交界面上，令脉冲激光的激光能量被材料薄膜吸收后并转化为热量，从而使得局部的材料薄膜区域发生变形，并最终在汽化压力、表面张力等的综合作用下形成喷射液滴并离开材料薄膜(下称“供体薄膜”)表面，沉积到受体基片上形成二维或三维金属转移结构。激光诱导转移技术不仅可以处理固体薄膜，也可以处理金属颗粒浆料薄膜等液体薄膜，因此可用于多种材料的打印，包括金属、金属氧化物、半导体、超导体等。
3、在转移过程中，供体薄膜的厚度会显著影响转移效果，而受到供体薄膜制备工艺、材料本身特性的影响，供体基片上的材料薄膜厚度一致性难以得到保证，上述情况特别在厚度较大的供体薄膜上体现得尤为明显。
4、例如，通过物理沉积配合化学镀的方法制备微米厚度的固体金属薄膜，但是化学镀制备的薄膜厚度受到工艺、溶液成分波动等的影响，不同批次间可能产生亚微米到微米厚度的波动。假设有两块不同批次的标准生产厚度为50μm的供体薄膜，
5、又例如，使用纳米金属颗粒组成的浆料可以制备数十微米甚至更厚的浆料薄膜，但受到涂布精度和浆料本身的流动性影响，浆料薄膜的厚度也存在微米尺度的波动。假设有一块标准生产厚度为50μm的供体薄膜，由于受到涂布精度的影响，导致实际生产得到的供体薄膜中，同时存在实际生产厚度只有48μm的区域a和实际生产厚度为52μm的区域b。若按照50μm的标准生产厚度设定转移过程中激光的加工参数，并使用上述加工参数的激光分别照射区域a和区域b时，同样会出现区域a的供体薄膜由于激光功率过大，导致产生的液滴溅射分散的情况，且区域b的供体薄膜由于激光功率过小，导致产生的液滴过小从而难以转移甚至无法转移的情况。
6、为了避免上述情况的出现，现有方法一般会在激光转移前采用高精度检测仪器(如台阶仪、原子力显微镜等)对供体薄膜的厚度和表面形貌进行精确测量，因此不可避免地会降低激光转移的加工效率，难以同时兼顾加工效率和转移效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，将供体薄膜的厚度检测装置集成到激光诱导转移装置中，实现供体薄膜厚度的原位检测，省略了在激光转移前需将供体薄膜在外部独立的检测设备进行厚度测定的步骤。
2、本专利技术的目的在于提出一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测方法，其应用于上述在线检测设备，通过在激光转移过程中对供体薄膜厚度进行在线检测，从而实时调整转移激光的加工参数，以便于同时兼顾加工效率和转移效果。
3、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
4、一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，包括监测激光器、监测整形装置、偏振分光聚集装置、转移激光器、转移整形装置、二向色镜、光电探测器和滤波片；
5、所述偏振分光聚集装置包括依次设置的偏振分光棱镜、四分之一波片和聚焦镜；
6、所述转移激光器、所述转移整形装置、所述二向色镜、所述偏振分光棱镜、所述四分之一波片和所述聚焦镜位于同一光路上，且所述转移激光器用于发射转移激光，所述转移整形装置用于对所述转移激光进行整形，所述二向色镜用于将所述转移激光从所述转移整形装置输送至所述偏振分光棱镜，所述偏振分光棱镜用于透过所述转移激光，所述四分之一波片用于调整所述转移激光的偏振态，所述聚焦镜用于聚焦所述转移激光；
7、所述监测激光器、所述监测整形装置、所述偏振分光棱镜、所述四分之一波片和所述聚焦镜位于同一光路上，且所述监测激光器用于发射监测激光，所述监测整形装置用于对所述监测激光进行整形，所述偏振分光棱镜还用于反射所述监测激光，所述四分之一波片还用于调整所述监测激光的偏振态，所述聚焦镜还用于聚焦所述监测激光；
8、所述光电探测器、所述滤波片、所述二向色镜、所述偏振分光棱镜、所述四分之一波片和所述聚焦镜位于同一光路上，且所述聚焦镜、所述偏振分光棱镜和所述滤波片均用于透过所述监测激光经供体膜片反射后形成的反射激光，且所述二向色镜用于将所述反射激光从所述偏振分光棱镜输送至所述滤波片，所述四分之一波片还用于调整所述反射激光的偏振态，所述光电探测器用于接收所述反射激光并将所述反射激光的光强转换为电信号；
9、所述转移整形装置和所述监测整形装置均包括偏振光处理器，所述偏振光处理器用于将入射光线调整为特定的单一偏振方向，且进入所述偏振分光棱镜的转移激光的偏振方向与进入所述偏振分光棱镜的监测激光的偏振方向相互垂直。
10、优选的，所述光电探测器包括光电二极管和光电倍增管中的任意一种，所述偏振光处理器包括半波片、偏振分光棱镜、格兰泰勒棱镜、沃拉斯顿偏振棱镜和洛匈偏振棱镜中的任意一种。
11、优选的，所述监测整形装置还包括准直镜、扩束镜、缩束镜和光闸中的任意一种或多种的组合。
12、优选的，所述转移整形装置还包括准直镜、扩束镜、缩束镜、光闸、声光调制器、扫描振镜和快反镜中的任意一种或多种的组合。
13、优选的，所述滤波片为宽带滤波片，所述偏振分光棱镜为宽带偏振分光棱镜，所述四分之一波片为宽带四分之一波片。
14、一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测方法，使用上述用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，包括以下步骤：
15、a、准备供体膜片；其中，所述供体膜片包括供体基片和供体薄膜，所述供体薄膜贴附于所述供体基片的下表面；
16、b、开启所述监测激光器，并使所述监测激光器发出的监测激光照射所述供体基片的上表面；
17、c、保持所述监测激光器开启，同时开启所述转移激光器，并且所述转移激光器发出的转移激光照射所述供体基片的上表面；
18、d、所述光电探测器接收所述监测激光经所述供体膜片反射后形成的反射激光的反射信息，根据所述反射信息判断所述供体薄膜的厚度。
19、优选的，所述反射信息本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，其特征在于，包括监测激光器、监测整形装置、偏振分光聚集装置、转移激光器、转移整形装置、二向色镜、光电探测器和滤波片；
2.根据权利要求1所述的一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，其特征在于，所述光电探测器包括光电二极管和光电倍增管中的任意一种，所述偏振光处理器包括半波片、偏振分光棱镜、格兰泰勒棱镜、沃拉斯顿偏振棱镜和洛匈偏振棱镜中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，其特征在于，所述监测整形装置还包括准直镜、扩束镜、缩束镜和光闸中的任意一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，其特征在于，所述转移整形装置还包括准直镜、扩束镜、缩束镜、光闸、声光调制器、扫描振镜和快反镜中的任意一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，其特征在于，所述滤波片为宽带滤波片，所述偏振分光棱镜为宽带偏振分光棱镜，所述四分之一波片为宽带四分之
6.一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测方法，其特征在于，使用权利要求1～5任意一项所述的用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测方法，其特征在于，所述反射信息为所述监测激光的最高反射率的80％下降至20％所消耗的时间。
8.根据权利要求6所述的一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测方法，其特征在于，所述监测激光的中心波长与所述转移激光的中心波长之间的差值≥50nm。
9.根据权利要求6所述的一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测方法，其特征在于，所述供体薄膜的厚度≥2μm。
10.根据权利要求6所述的一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测方法，其特征在于，所述供体基片对所述监测激光和所述转移激光的透过率均≥90％。
...【技术特征摘要】
1.一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，其特征在于，包括监测激光器、监测整形装置、偏振分光聚集装置、转移激光器、转移整形装置、二向色镜、光电探测器和滤波片；
2.根据权利要求1所述的一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，其特征在于，所述光电探测器包括光电二极管和光电倍增管中的任意一种，所述偏振光处理器包括半波片、偏振分光棱镜、格兰泰勒棱镜、沃拉斯顿偏振棱镜和洛匈偏振棱镜中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，其特征在于，所述监测整形装置还包括准直镜、扩束镜、缩束镜和光闸中的任意一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，其特征在于，所述转移整形装置还包括准直镜、扩束镜、缩束镜、光闸、声光调制器、扫描振镜和快反镜中的任意一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种用于激光诱导转移的供体薄膜厚度的在线检测设备，其特征在...
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