中文摘要：

电光采样技术是具有重要应用前景的集成电路无侵扰动态测量手段，阻碍其实用化的关键是电压定标问题。在本项目中我们提出采用半透明金属膜作为公共地极收敛待测电场、使用高电光系数聚合物薄膜降低电光敏感层厚度、采用飞秒激光微纳加工技术对玻璃/金属/聚合物复合材料进行精细加工以大幅度降低探头端平面尺寸等创新方案，实现新原理高性能集成式电光采样探头；进一步澄清影响电压定标精度的电致伸缩、逆压电效应等多种物理效应的交叉作用机制；阐明液态膜瞬时极化的分子起源，为高精度电光采样电压定标奠定物理基础；模拟集成电路布线设计共面波导，精确校准探头，最终实现集成电路电光采样的精确电压标定，探头参数达到以下指标微探头尖端平面小于100微米×100微米；电压测试灵敏度优于0.5mV/√Hz；电压定标误差小于5％。希望通过以上原创工作，为集成电路的设计、检测和诊断提供一种简便可靠的工具，为促进我国IC产业的发展做出贡献。

结论摘要：

电光探测作为一种集成电路芯片检测技术，由于其高响应速率(达到THz)、高空间分辨率和电场无侵扰等特性，引起人们的广泛关注。然而，电压定标困难和低的电压灵敏始终是电光探测技术实用化的障碍。本项目的主要研究内容是围绕这两方面展开的。电压定标是电光探测的一个技术瓶颈，即很难通过测量到的电光信号的幅值来准确获得集成电路内部节点或传输线上的电压绝对值。为了分析电压定标的具体问题，我们用有限差分法对集成电路表面的电场分布进行模拟。计算结果得知，电光材料厚度要小于或等于测量点与邻近互连线的间距，才能有效消除布线布局的影响。我们创新地提出参考电压法，即在电光材料的上表面引入已知的标准信号，用已知信号为被测信号定标。实验上，我们制作了以GaAs为场敏感材料的电光探头，又设计了共面波导来模拟不同的集成电路。实验结果表明参考电压法的定标误差小于6%，基本满足集成电路检测要求。另一项研究内容是提高电光探测的电压灵敏度。传统电光晶体的电光系数很低，通常只有几pm/V，而且具有较大的介电常数，把集成电路发散场的大部分都屏蔽在空气隙内，因而造成电光转化效率很低。为了提高电压灵敏度，本项目提出了三种方法1、利用电光材料的声学共振现象，提高电压灵敏度两个量级以上；2、利用极性液体分子的取向极化效应，电压灵敏度达到毫伏量级；3、利用聚合物稳定的手性液晶的巨大电光系数，实验上优化选择的手性液晶，其电光系数达到了7.2×10-9m/V2。项目负责人作为通讯联系人，发表标注项目资助的SCI论文9篇，EI论文1篇；培养博士研究生一名，硕士研究生两名；超额完成了预期指标。