PL測試是一種無損的測試方法，可以快速,、便捷地表征半導體材料的缺陷,、雜質(zhì)以及材料的發(fā)光性能。其主要功能包括：1）組分測定,；對三元或四元系合金,，如InGaN等，通過PL 峰位確定半導體材料的禁帶寬度,，進而確定材料組分X,；2）雜質(zhì)識別；通過光譜中的特征譜線位置,，可以識別材料中的雜質(zhì)元素,；3）雜質(zhì)濃度測定；4）半導體材料的少數(shù)載流子壽命測量,；5）位錯等缺陷的相關作用研究,。

基本原理：

光致發(fā)光大致經(jīng)過光吸收、能量傳遞及光發(fā)射三個主要階段,，光的吸收及發(fā)射都發(fā)生于能級之間的躍遷,，都經(jīng)過激發(fā)態(tài)。而能量傳遞則是由于激發(fā)態(tài)的運動,。光吸收：樣品受到紫外或可見光的照射,，導致材料中的電子躍遷到高能態(tài)，在價帶留下空穴,，電子和空穴各自在導帶和價帶中占據(jù)*低激發(fā)態(tài),，即導帶底和價帶頂，成為準平衡態(tài),，也是一種暫態(tài),，不穩(wěn)定狀態(tài)，能量傳遞：準平衡態(tài)下的電子和空穴復合發(fā)光,，產(chǎn)生特定波長的光子,，激發(fā)的電子在一段時間后返回到低能態(tài)。光發(fā)射：在電子返回低能態(tài)的過程中,，釋放出能量,，以光子的形式發(fā)射出來。電子躍遷到不同的低能級,，就會發(fā)出不同的光子,，但是發(fā)出的光子能量肯定不會比吸收的能量大。這發(fā)射的光子具有不同的波長,，可用于研究材料的性質(zhì),。通過探測光的強度或能量分布得到曲線,，形成光致發(fā)光譜(PHOTOLU-MINESCENCE SPECTROSCOPY，簡稱PL譜),。

半導體晶圓缺陷與少子壽命測試系統(tǒng)-SPM900主要應用與功能
組分測定

通過測量光致發(fā)光峰位來確定半導體材料的禁帶寬度,，從而推斷材料的組成。例如,，MAPBIBR:-X 的帶隙隨X值而變化,，因為發(fā)光的峰值波長取決于禁帶寬度且禁帶寬度和X值有關，因此通過發(fā)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發(fā)光光譜,，標定特征譜線的位置，可以識別材料中的雜質(zhì)元素,，以及對雜質(zhì)濃度進行測定,。

位錯缺陷研究

光致發(fā)光可以提供有關材料的結(jié)構(gòu)、成分及環(huán)境原子排列的信息,，是一種非破壞性的,、靈敏度高的分析方法。光致發(fā)光光譜可以用來研究晶體缺陷,，例如離子空位和取代,，這對于鈣鈦礦這樣的材料尤其重要。過多的缺陷會導致電子與空穴進行非輻射復合并以熱能的形式耗散,，降低材料的光致發(fā)光性能以及光伏性能,。

載流子壽命研究

可以通過強度相關的光致發(fā)光壽命測量,確定載流子擴散的影響以及其對總體壽命的影響。

實測數(shù)據(jù)
晶圓級半導體光致發(fā)光譜測試系統(tǒng)（穩(wěn)態(tài) / 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(fā)光特性檢測需求,，以共聚焦方式在晶圓表面逐點采集光致發(fā)光光譜并成像。

· 整晶圓上的熒光強度,、波長,、壽命等發(fā)光參數(shù)的一致性評估

· 雜質(zhì)、缺陷,、組分等對復合機制的影響

智能化軟件平臺和模塊化設計
· 統(tǒng)一的軟件平臺和模塊化設計

· 良好的適配不同的硬件設備：平移臺,、顯微成像裝置、光譜采集設備,、自動聚焦裝置等

· 成熟的功能化模塊：晶圓定位,、光譜采集、掃描成像Mapping,、3D層析,，Raman Mapping，F(xiàn)LIM,，PL Mapping,，光電流Mapping等。

· 智能化的數(shù)據(jù)處理模組：與數(shù)據(jù)擬合,、機器學習,、人工智能等結(jié)合的在線或離線數(shù)據(jù)處理模組,，將光譜解析為成分、元素的分布等,，為客戶提供直觀的結(jié)果,。可根據(jù)客戶需求定制光譜數(shù)據(jù)解析的流程和模組

· 可根據(jù)客戶需求進行定制化的界面設計和定制化的RECIPE流程設計,，實現(xiàn)復雜的采集和數(shù)據(jù)處理功能,。

顯微光譜成像控制軟件界面