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半導體晶圓缺陷與少子壽命測試係統-SPM900
產品概述
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、雜質以及材料的發光性能。其主要功能包括：1）組分測定；對三元或四元係合金，如InGaN等，通過PL 峰位確定半導體材料的禁帶寬度，進而確定材料組分X；2）雜質識別；通過在线看片网站污污中的特征譜線位置，可以識別材料中的雜質元素；3）雜質濃度測定；4）半導體材料的少數載流子壽命測量；5）位錯等缺陷的相關作用研究。
基本原理：
光致發光大致經過光吸收、能量傳遞及光發射三個主要階段，光的吸收及發射都發生於能級之間的躍遷，都經過激發態。而能量傳遞則是由於激發態的運動。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，在價帶留下空穴，電子和空穴各自在導帶和價帶中占據*低激發態，即導帶底和價帶頂，成為準平衡態，也是一種暫態，不穩定狀態，能量傳遞：準平衡態下的電子和空穴複合發光，產生特定波長的光子，激發的電子在一段時間後返回到低能態。光發射：在電子返回低能態的過程中，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，就會發出不同的光子，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長，可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，形成光致發在线看片网站污污(PHOTOLU-MINESCENCE SPECTROSCOPY，簡稱PL譜)。
半導體晶圓缺陷與少子壽命測試係統-SPM900主要應用與功能
組分測定
通過測量光致發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。
雜質識別
通過測量材料的光致發光在线看片网站污污，標定特征譜線的位置，可以識別材料中的雜質元素，以及對雜質濃度進行測定。
位錯缺陷研究
光致發光可以提供有關材料的結構、成分及環境原子排列的信息，是一種非破壞性的、靈敏度高的分析方法。光致發光在线看片网站污污可以用來研究晶體缺陷，例如離子空位和取代，這對於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複合並以熱能的形式耗散，降低材料的光致發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。
實測數據
晶圓級半導體光致發在线看片网站污污測試係統（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檢測需求，以共聚焦方式在晶圓表麵逐點采集光致發光在线看片网站污污並成像。
· 整晶圓上的熒光強度、波長、壽命等發光參數的一致性評估
· 雜質、缺陷、組分等對複合機製的影響
產品特性和核心技術:
· 激光自動聚焦
· 自主研製的激光輔助離焦量傳感器:
可在光致發在线看片网站污污測量的同時工作，能夠在全晶圓的範圍內掃描時實現實時地自動聚焦和表麵跟蹤。
· 提供紫外到可見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。
· 提自動化的控製軟件和數據處理軟件，全軟件操作。
性能參數：
熒光激發和收集模塊 | 激發波長 | 213/266/375/405 nm |
自動對焦 | 在全掃描範圍自動聚焦和實時表麵跟蹤。 對焦精度<0.2 um。 | |
顯微鏡 | 可見光物鏡，100 × / 50 × / 20 ×， 用於405 nm激發光。 近紫外物鏡，100 × / 20 ×，用於375 nm激發光。 紫外物鏡，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 | 掃描範圍大於300 × 300 mm²。 *小分辨率1 m。 |
樣品台 | 8吋吸氣台（12吋可定製） 可兼容2、4、6、8吋晶圓片 | |
在线看片网站污污儀和探測器 | 在线看片网站污污儀 | 焦長320 mm單色儀，可接麵陣探測器。 在线看片网站污污分辨率：優於0.2 nm @ 1200 g/mm |
熒光壽命測試模塊 | 熒光壽命測試精度 8 ps，測試範圍50 ps ~ 1 ms | |
軟件 | 控製軟件 | 可選擇區域或指*點位自動進行逐點在线看片网站污污采集 |
Mapping數據分析軟件 | 可對在线看片网站污污峰位、峰高、半高寬等進行擬合。 可計算熒光壽命、薄膜厚度、翹曲度等。 將擬合結果以二維圖像方式顯示。 |
· 上述表格中的激光波長、物鏡和單色儀等部件可以根據客戶需求調整。
應用案例：
2英寸綠光InGaN晶圓掃描
智能化軟件平台和模塊化設計
· 統一的軟件平台和模塊化設計
· 良好的適配不同的硬件設備：平移台、顯微成像裝置、在线看片网站污污采集設備、自動聚焦裝置等
· 成熟的功能化模塊：晶圓定位、在线看片网站污污采集、掃描成像Mapping、3D層析，Raman Mapping，FLIM，PL Mapping，光電流Mapping等。
· 智能化的數據處理模組：與數據擬合、機器學習、人工智能等結合的在線或離線數據處理模組，將在线看片网站污污解析為成分、元素的分布等，為客戶提供直觀的結果。可根據客戶需求定製在线看片网站污污數據解析的流程和模組
· 可根據客戶需求進行定製化的界麵設計和定製化的RECIPE流程設計，實現複雜的采集和數據處理功能。
顯微在线看片网站污污成像控製軟件界麵
強大的在线看片网站污污圖像數據處理軟件VISUALSPECTRA
顯示：針對在线看片网站污污Mapping數據的處理，一次性操作，可對整個圖像數據中的每一條在线看片网站污污按照設定進行批處理，獲得對應的譜峰、壽命、成分等信息，並以偽彩色或3D圖進行顯示。
顯微在线看片网站污污成像控製軟件界麵
3D顯示
基礎處理功能:去本底、曲線平滑、去雜線、去除接譜台階、在线看片网站污污單位轉化
進階功能:在线看片网站污污歸一化、選區獲取積分、*大、*小、*大/*小值位置等
譜峰擬合:采用多種峰形(高斯、洛倫茲、高斯洛倫茲等)對在线看片网站污污進行多峰擬合,獲取峰強、峰寬、峰位、背景等信息。
**功能:應力擬合:針對Si、GaN、SiC等多種材料,從拉曼在线看片网站污污中解析材料的應力變化,直接獲得應力定量數值,並可根據校正數據進行校正。
**功能:應力擬合:針對S1、GAN、SIC等多種材料,從拉曼在线看片网站污污中解析材料的應力變化,直接獲得應力定量數值,並可根據校正數據進行校正。
載流子濃度擬合
晶化率擬合
熒光壽命擬合
自主開發的一套時間相關單光子計數(TCSPC)熒光壽命的擬合算法，主要特色
1.從上升沿擬合在线看片网站污污響應函數(IRF)，無需實驗獲取。
2.區別於簡單的指數擬合，通過在线看片网站污污響應函數卷積算法獲得每個組分的熒光壽命，光子數比例，計算評價函數和殘差，可扣除積分和響應係統時間不確定度的影響，獲得更加穩定可靠的壽命數值。
3.*多包含4個時間組分進行擬合。
主成分分析和聚類分析
每個主成分的譜顯示
主成分的分布圖
主成分聚類處理和分析
