SPM900系列少子壽命成像測(cè)試儀原理說(shuō)明
非平衡少數(shù)載流子
少數(shù)載流子的壽命是半導(dǎo)體材料的一個(gè)重要參數(shù)，也是評(píng)價(jià)半導(dǎo)體質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)薄弱點。例如在光伏電池中覆蓋範圍，少子壽命決定了少子擴(kuò)散長(zhǎng)度， 決定了光吸收層重要性、內(nèi)建電場(chǎng)區(qū)域的厚度設(shè)計(jì)等重要的器件參數(shù)又進了一步；載流子壽命也可以反映器件中雜質(zhì)或者缺陷的影響，抑或是存在污染多元化服務體系， 進(jìn)行失效分析規劃，對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。

 SPM900系列少子壽命成像測(cè)試儀原理說(shuō)明

非平衡少數(shù)載流子

少數(shù)載流子的壽命是半導(dǎo)體材料的一個(gè)重要參數(shù)深度，也是評(píng)價(jià)半導(dǎo)體質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)帶動擴大。例如在光伏電池中，少子壽命決定了少子擴(kuò)散長(zhǎng)度開拓創新， 決定了光吸收層持續發展、內(nèi)建電場(chǎng)區(qū)域的厚度設(shè)計(jì)等重要的器件參數(shù)；載流子壽命也可以反映器件中雜質(zhì)或者缺陷的影響促進善治，抑或是存在污染擴大， 進(jìn)行失效分析，對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化發揮效力。

載流子的復(fù)合

在一定溫度下進行探討，處于熱平衡狀態(tài)的半導(dǎo)體材料，電子- 空穴對(duì)的產(chǎn)生和復(fù)合保持一種動(dòng)態(tài)平衡服務水平，載流子濃度是一定的最新。然而，外界的作用會(huì)破壞這種熱平衡處理方法，使其處于與熱平衡相偏離的狀態(tài)重要作用，隨之改變的是載流子的濃度持續向好， 多于平衡值的載流子就是非平衡載流子。非平衡少數(shù)載流子也稱(chēng)也稱(chēng)少子充足，通常對(duì)于半導(dǎo)體器件的性能起到?jīng)Q定性的作用進展情況。

當(dāng)外界作用撤掉后，處于非平衡態(tài)的載流子會(huì)通過(guò)復(fù)合而產(chǎn)生衰減綠色化發展，直到載流子濃度恢復(fù)到之前的熱平衡狀態(tài)至關重要。載流子的復(fù)合方式可以分為三類(lèi)：SRH 復(fù)合、輻射復(fù)合及俄歇復(fù)合（直接和間接）用上了。

(a) SRH 復(fù)合提升行動； (b) 輻射復(fù)合； (c) 直接俄歇復(fù)合關註；（d）間接俄歇復(fù)合

少子壽命測(cè)試

少子壽命的測(cè)量通常包括非平衡載流子的注入和檢測(cè)兩個(gè)方面研究進展，*常用的注入方法是光注入和電注入。對(duì)于間接帶隙的半導(dǎo)體機遇與挑戰，常使用電注入或者微波光電導(dǎo)衰減的方法進(jìn)行少子壽命測(cè)試廣泛關註，間接帶隙半導(dǎo)體一般壽命較長(zhǎng)， 為毫秒量級(jí)集成技術。而對(duì)于GaAs 這類(lèi)的直接間隙半導(dǎo)體就能壓製，復(fù)合的能量幾乎全部以發(fā)光的形式放出，發(fā)光效率高適應能力，壽命較短（典型的壽命在10-8-10-9s）更優美，通常使用時(shí)間分辨光致發(fā)光光譜（TRPL）的方法來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

激光掃描少子壽命成像測(cè)量?jī)xSPM900

當(dāng)外界作用停止以后足了準備，少子的濃度（ΔC）隨時(shí)間t 增長(zhǎng)呈指數(shù)衰減的規(guī)律。由以下方程可知著力提升，少子的壽命為當(dāng)少子濃度衰減到初始濃度1/e 時(shí)候所經(jīng)歷的時(shí)間深刻內涵。在輻射復(fù)合中，發(fā)光的強(qiáng)度與少子的濃度相關(guān)融合，因此可以通過(guò)檢測(cè)發(fā)光的壽命來(lái)獲得少子的壽命信息深入闡釋。

當(dāng)在顯微鏡上加載少子壽命測(cè)試模塊，就可以得到微區(qū)下半導(dǎo)體器件的少子壽命分布信息完成的事情，這對(duì)于微小型器件的研究及質(zhì)量控制十分重要物聯與互聯。激光掃描少子壽命成像儀基于時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包含顯微鏡主體改造層面，激光光源供給，光子計(jì)數(shù)檢測(cè)器，單色儀以及自動(dòng)XY 樣品臺(tái)等部分經驗分享。位于顯微鏡上的激光光源用于樣品的激發(fā)解決方案，通過(guò)控制樣品臺(tái)的移動(dòng)趨勢，可以進(jìn)行微區(qū)單點(diǎn)少子壽命測(cè)量和少子壽命成像。

SPM900系列少子壽命成像測(cè)試儀應(yīng)用

• 外延ZnS 薄膜半導(dǎo)體

• 本征帶- 淺雜質(zhì)復(fù)合

• 半導(dǎo)體中施主- 受主對(duì)復(fù)合

• 深能級(jí)復(fù)合

• III-V 族載流子雜質(zhì)俘獲過(guò)程研究

• 非輻射中心的電子弛豫及復(fù)合機(jī)制研究

• 半導(dǎo)體外延片缺陷和雜質(zhì)檢測(cè)

測(cè)試軟件

控制測(cè)試界面

數(shù)據(jù)處理界面

功能豐富的熒光壽命數(shù)據(jù)處理軟件臺上與臺下，充分挖掘用戶(hù)數(shù)據(jù)中的寶貴信息建設。可自動(dòng)對(duì)掃描獲得的FLIM 數(shù)據(jù)助力各業，逐點(diǎn)進(jìn)行多組分熒光壽命擬合（組分?jǐn)?shù)小于等于4）極致用戶體驗，對(duì)逐點(diǎn)擬合獲得的熒光強(qiáng)度、熒光壽命等信息生成偽彩色圖像顯示應用。

3D 顯示功能

少子壽命測(cè)試案例

MicroLED

MicroLED 顯示技術(shù)是指以自發(fā)光的微米量級(jí)的LED 為發(fā)光像素單元建議，將其組裝到驅(qū)動(dòng)面板上形成高密度LED 陣列的顯示技術(shù)， 在發(fā)光亮度相貫通、分辨率不斷發展、對(duì)比度、穩(wěn)定性自動化方案、能量損耗等方面有很大優(yōu)勢(shì)緊密協作，可以應(yīng)用在AR/VR，可穿戴光電器件線上線下，柔性顯示屏等領(lǐng)域發揮重要作用。由于MicroLED 的尺寸在微米級(jí)別，因此需要在顯微鏡下進(jìn)行檢測(cè)數據顯示。下圖為使用少子壽命成像系統(tǒng)對(duì)直徑為80 微米的MicroLED 微盤(pán)進(jìn)行測(cè)試高質量。

單組分?jǐn)M合，可以看到紅圈中的污損位置記得牢，雖然影響發(fā)光強(qiáng)度註入了新的力量，但對(duì)發(fā)光壽命沒(méi)有影響

鈣鈦礦測(cè)試

鈣鈦礦屬于直接帶隙半導(dǎo)體材料，具有高光學(xué)吸收更多可能性，高增益系數(shù)去創新、高缺陷容忍度、帶隙可調(diào)緊迫性，制備成本低等優(yōu)點(diǎn)結構，可以廣泛應(yīng)用在光子學(xué)與光電信息功能器件等領(lǐng)域，例如鈣鈦礦太陽(yáng)能電池高效，鈣鈦礦量子點(diǎn)規劃，鈣鈦礦LED 等材料的研究擴大公共數據。對(duì)于鈣鈦礦中的載流子輻射復(fù)合的研究對(duì)于提供器件的光電轉(zhuǎn)換性能有很大的幫助。

以下示例為鈣鈦礦樣品的少子輻射復(fù)合發(fā)光成像和壽命成像帶動擴大。圖中可見(jiàn)此鈣鈦礦樣品有兩個(gè)壽命組分核心技術體系，且不同壽命組分的相對(duì)含量也可以從相對(duì)振幅成像圖中很直觀的看到。

晶圓級(jí)大尺寸的少子壽命成像測(cè)試儀

4核心技術、6應用提升、8 英寸晶圓樣品測(cè)試，可在此基礎(chǔ)上增加小行程電動(dòng)位移臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)百納米至微米尺度的精細(xì)掃描

參數(shù)指標(biāo)