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PL光致发光光谱探测在半导体硅材料中的应用
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2019-04-30 09:58:20来源: 中国机器视觉网

   光致发光光谱中的一种。
   光致发光光谱(Photoluminescence Spectroscopy,简称PL谱)是一种探测材料电子结构的方法,它与材料无接触且不损坏材料。光直接照射到材料上,被材料吸收并将多余能量传递给材料,这个过程叫做光激发。这些多余的能量可以通过发光的形式消耗掉。由于光激发而发光的过程叫做光致发光。光致发光的光谱结构和光强是测量许多重要材料的直接手段。光激发导致材料内部的电子跃迁到允许的激发态。当这些电子回到他们的热平衡态时,多余的能量可以通过发光过程和非辐射过程释放。光致发光辐射光的能量是与两个电子态间不同的能级差相联系的,这其中涉及到了激发态与平衡态之间的跃迁。激发光的数量是与辐射过程的贡献相联系的。
   光致发光,或称光激发荧光 (Photoluminescence, PL) 对于检测发光半导体材料的光电特性是一个方便快速、非接触式与无破坏性的技术。即由分析光致发光的光谱影像与数据,可以得知掺杂之杂质的种类与含量、能隙大小、少子寿命分布,鉴别材料的损伤、裂痕,以及缺陷分布等等,是做为材料的结构成分、性能与质量鉴别的最佳工具。



硅片隐裂检测图像
   PL经常应用于半导体硅材料、太阳能电池检测、LED外延片等等材料的研究与检测等领域。
   配备短波红外相机,波长侦测范围在900 nm ~ 1700 nm,涵盖了目前所有太阳能电池材料的发光波段。
   可侦测波长范围900 nm ~ 1700 nm包含硅能带间的发光(~ 1200 nm, band-to-band luminescence)、硅缺陷发光(~ 1500 nm, dislocation luminescence)。
   主要可从事三种模式的影像检测;分别是穿透式光致发光影像检测(T-PLI)、反射式光致发光影像检测(R-PLI)、以及红外穿透影像检测。
   可更换不同视野的镜头来改变所拍摄到影像的空间分辨率。
   配备自动XY移动平台扫描成像,达到高空间分辨率与较宽广的拍摄视野。



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