SPM900半導體晶圓缺陷（xiàn）與少（shǎo）子（zǐ）壽命測試係統（tǒng）

產品概述

產品概述

PL測（cè）試是一種無損的測試方法，可以快速、便捷地表征半（bàn）導體材料的缺陷、雜質以及材料的發光性能。其主（zhǔ）要功能包括：1）組分測定；對三元或四元係合金，如InGaN等，通過PL 峰位確（què）定（dìng）半導體材料（liào）的禁帶寬度，進而確定材料組分X；2）雜質識別；通過光譜中的（de）特征譜線位置（zhì），可以識別（bié）材料中（zhōng）的雜（zá）質元素（sù）；3）雜質（zhì）濃度測定；4）半導體材（cái）料的少（shǎo）數載流子壽命測（cè）量；5）位錯（cuò）等缺陷的相（xiàng）關作用研究。

基本原理：
光致發光（guāng）大致經過光吸收、能量傳遞及光發射三個主要階（jiē）段，光（guāng）的吸收（shōu）及發射都發生於能級之間的躍遷，都經過激發（fā）態（tài）。而能量傳遞則是（shì）由於激發態的運動。光吸收：樣品受到紫（zǐ）外或可見光的照射，導致材料中的電子躍遷到高能態，在價帶留下（xià）空穴，電子和空穴各自（zì）在導帶和（hé）價帶（dài）中占據*低（dī）激發態，即導帶底和價帶頂，成為準平衡態，也是一種暫（zàn）態，不穩定狀態，能量傳遞：準（zhǔn）平衡態下的電子（zǐ）和空穴複合發光，產生特定波長（zhǎng）的光子，激（jī）發的電子在一段時（shí）間後返（fǎn）回到低能態。光發射（shè）：在電子返回低能態的（de）過程中，釋放出能量，以光子的形式發射出來。電子躍遷到不同的低能級，就（jiù）會發出不同的光子（zǐ），但是發出的光子能量肯定不會比吸收的能量大。這發射的光子具有不同的波（bō）長（zhǎng），可（kě）用於研究材料的性質。通過探測光的強度或能量分布得到曲線，形成光致發光譜(PHOTOLU-MINESCENCE SPECTROSCOPY，簡稱PL譜)。

主（zhǔ）要應用與功能

組分測定

通過（guò）測量光致發光（guāng）峰位來確定半導體材料的禁帶寬度，從而推斷材料的組成（chéng）。例如，MAPBIBR:-X 的帶隙隨X值而變化，因為發光的峰值波長取決於禁帶寬度且禁帶寬度和X值有關，因此通過發光峰峰值波長可以測定組分百分比X值。

雜質（zhì）識別

通過測量材料的光致（zhì）發光光譜，標定（dìng）特征譜線的位置，可（kě）以（yǐ）識別材（cái）料中（zhōng）的雜質元素，以及對雜質濃度進行（háng）測定。

位錯缺陷研究

光致發光（guāng）可以提供有關材（cái）料的（de）結構、成分及環境原子排列的信息，是一種非破壞（huài）性的（de）、靈敏度高的分析方法。光致發光光譜可以用來研（yán）究晶體缺陷，例如離子空位和（hé）取代，這對於（yú）鈣鈦礦這樣（yàng）的材料尤其重要。過多的缺陷會導致電子與空穴進行非輻射複合並以熱（rè）能的形式耗散，降低材料的光致發光性能以及（jí）光伏性能。

載流子壽命研究

可（kě）以通過強度相關的光致發光壽命測量,確定載（zǎi）流子擴散的影響以及其對總體壽命（mìng）的影響。

實測數據
晶（jīng）圓級半導體光（guāng）致發光譜測試係統（穩態 / 時間分辨）

Wafer-scale Semiconductor Photoluminescence (PL)

Mapping System (Steady-state / Time-resolved)

針對光電半導體晶圓的發光特性（xìng）檢測需求，以共聚焦方式在晶圓（yuán）表麵逐（zhú）點采集光致發（fā）光光譜並成像。

· 整晶圓上（shàng）的熒光強（qiáng）度、波長、壽命等發光參數的一致性評估

· 雜質、缺陷、組分等對複（fù）合機製的影響

產（chǎn）品特性和核心技術:

· 激光自動聚焦

· 自主研製的激光輔助離焦量傳感器:

可（kě）在光致發光譜測量的（de）同時工作，能夠在全晶圓的範圍內掃描時實（shí）現實時地自動聚焦（jiāo）和表麵跟蹤（zōng）。

· 提供紫外到可見（jiàn）多個不同波長的激光激發，可按用戶需求選配。

· 可選配正方向和側方向（xiàng）雙路熒光接收光路。

· 應對AlGaN等深紫外半導體選擇定則造成的側麵出光情形。

· 全自動操作。

· 提自（zì）動化的控製軟件和數據處理（lǐ）軟件，全軟件操作。

性能參數：

熒（yíng）光激發和收集模塊	激發波長	213/266/375/405 nm
	自動對焦	在全掃描範圍自動（dòng）聚焦和實時表麵跟蹤。對焦精度<0.2 um。
	顯微鏡	可見光物（wù）鏡，100 × / 50 × / 20 ×，用（yòng）於405 nm激發光。近紫外物鏡（jìng），100 × / 20 ×，用於375 nm激發光。紫（zǐ）外物鏡，5 ×，用於213 nm / 266 nm的紫外激發光。
樣品移動和掃描平台	平移台	掃描範圍大（dà）於300 × 300 mm²。 *小分辨率1 m。
樣品移動和掃描平台	樣（yàng）品台（tái）	8吋吸氣台（12吋可定製（zhì））可兼容2、4、6、8吋晶圓片
光譜儀和探（tàn）測器	光（guāng）譜儀	焦（jiāo）長320 mm單色儀，可接麵陣探測器。光譜分辨率：優於0.2 nm @ 1200 g/mm
	熒光壽命測試模塊	熒光壽命測試精（jīng）度 8 ps，測試範圍50 ps ~ 1 ms
軟件	控製軟件	可選擇區域或指定點位自（zì）動進（jìn）行逐點光譜采集（jí）
軟件	Mapping數（shù）據分析軟件	可對光譜峰位、峰高、半高寬等進行擬合。可計算熒光壽命、薄膜厚度、翹（qiào）曲（qǔ）度等。將擬合結果以二維圖像方式顯示。