GaAs阴极组件针孔疵病检测技术研究

论文摘要

砷化镓是化合物半导体中最重要、用途最广泛的半导体材料之一。砷化镓光电阴极的制备过程却极为复杂,对制备工艺和条件要求都很高。本课题主要研究砷化镓基片表面针孔等缺陷的自动检测,所设计的阴极组件针孔疵病检测仪,用于对阴极组件进台前做最后检测,以淘汰不合格产品,并可以存储检测的数据,用于对不同工艺和材料的情况作对比,研究改进工艺。本文阐述了运用图像采集卡获取阴极组件表面显微图像的方法,讨论了图像分割的基本理论和方法,并在此基础上提出了一种通过对阴极组件的显微图像进行数字图像处理来检测阴极组件表面瑕疵的方法,并通过编程实现了这种方法,验证了其可行性。为了克服显微镜的视场小,一次只能获得阴极组件表面小范围内的细节的缺点,本文设计了一个扫描阴极组件表面的流程,通过控制和协调二维平移台、自动调焦等装置,实现对阴极组件表面的全自动扫描,完整地获得阴极组件表面的全部有价值的细节。本文介绍了数据库的概念和关系型数据库的特点,并根据检测阴极组件表面所涉及的数据的特点,设计了一个数据库,用于对检测数据的长时间存储,并能方便地检索和维护。最后,通过对本课题工作的总结,分析了工作中存在的不足并对将来的工作做了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 阴极组件针孔疵病检测的技术背景
• 1.1.1 数字图像处理
• 1.1.2 计算机自动化控制技术
• 1.1.3 数据库技术
• 1.2 阴极组件针孔疵病检测仪系统概况
• 1.2.1 阴极组件针孔疵病检测仪设计的技术要求
• 1.2.2 阴极组件针孔疵病检测仪的硬件结构
• 1.2.3 阴极组件针孔疵病检测仪的软件结构
• 1.3 本文的结构
• 2 图像采集和处理
• 2.1 图像采集卡控制
• 2.1.1 图像采集卡的设置
• 2.1.2 图像采集卡的软件控制
• 2.2 图像分割理论
• 2.2.1 图像分割概述
• 2.2.2 基于阈值的分割方法
• 2.2.3 基于边缘的分割方法
• 2.2.4 基于区域特性的分割方法
• 2.3 瑕疵检测算法的设计与实现
• 3 扫描流程控制
• 3.1 二维平移台控制
• 3.1.1 平移台驱动控制器
• 3.1.2 串口通信
• 3.2 扫描轨道设定
• 3.2.1 扫描轨道的设计
• 3.2.2 扫描轨道的编程实现
• 3.3 自动调焦装置控制
• 4 数据库系统
• 4.1 数据库概述
• 4.1.1 数据库的基本概念
• 4.1.2 关系型数据库
• 4.1.3 SQL SERVER 2000简介
• 4.2 瑕疵检测结果数据库设计
• 4.3 数据库操作的实现
• 4.3.1 VC下的数据库访问技术
• 4.3.2 数据库操作的编程实现
• 5 阴极组件针孔疵病检测仪软件的调试与结果
• 6 结束语
• 6.1 本文所做的工作
• 6.2 本文的创新点
• 6.3 下一步工作的展望
• 致谢
• 参考文献