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            光致發(fā)光光譜成像測量系統(tǒng)
            光致發(fā)光光譜成像測量系統(tǒng)

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            北京

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            北京卓立漢光儀器有限公司

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            PMEye-3000光致發(fā)光光譜成像(PL-Mapping)測量系統(tǒng)是卓立漢光**研制的,用于LED外延片、半導體晶片、太陽能電池材料等,在生產(chǎn)線上的質(zhì)量控制和實驗室中的產(chǎn)品研發(fā)檢測。該系統(tǒng)對樣品的PL譜進行Mapping二維掃描成像,掃描結(jié)果以3D方式進行顯示,使檢測結(jié)果更易于分析和比較。該系統(tǒng)的軟件窗口界面友好,操作簡單,只需簡單培訓就能使用。

            測試原理:

            PL(光致發(fā)光)是一種輻射復合效應。在一定波長光源的激發(fā)下,電子吸收激發(fā)光子的能量,向高能級躍遷而處于激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的狀態(tài),會以輻射復合的形式發(fā)射光子向低能級躍遷,這種被發(fā)射的光稱為熒光。熒光光譜代表了半導體材料內(nèi)部,一定的電子能級躍遷的機制,也反映了材料的性能及其缺陷。PL是一種用于提供半導體材料的電學、光學特性信息的光譜技術(shù),可以研究帶隙、發(fā)光波長、結(jié)晶度和晶體結(jié)構(gòu)以及缺陷信息等等。

            應用領(lǐng)域舉例:

            LED外延片,太陽能電池材料,半導體晶片,半導體薄膜材料等檢測與研究。

            主要特點:

            ◆ PLMapping測量

            ◆ 多種激光器可選

            ◆ Mapping掃描速度:180點/秒

            ◆ 空間分辨率:50um

            ◆ 光譜分辨率:0.1nm@1200g/mm

            ◆ Mapping結(jié)果以3D方式顯示

            ◆ **8吋的樣品測量

            ◆ 樣品精確定位

            ◆ 樣品真空吸附

            ◆ 可做低溫測量

            ◆ 膜厚測量

            一體化設計,操作符合人體工學

            PMEye3000 PL Mapping測量系統(tǒng)采用立式一體化設計,關(guān)鍵尺寸根據(jù)人體工學理論設計,不管是樣品的操作高度和電腦使用高度,都特別適合于人員操作。主機與操作平臺高度集成,方便于在實驗室和檢測車間里擺放。儀器側(cè)面設計有可收放平臺,可擺放液晶顯示器和鼠標鍵盤。儀器底部裝有滾輪,方便于儀器在不同場地之間的搬動。

            模塊化設計

            PMEye-3000 PL Mapping測量系統(tǒng)全面采用模塊化設計思想,可根據(jù)用戶的樣品特點來選擇規(guī)格配置,讓用戶有更多的選擇余地。激發(fā)光源、樣品臺、光譜儀、探測器、數(shù)據(jù)采集設備都實現(xiàn)了模塊化設計。

            操作簡便、全電腦控制

            PMEye-3000 PL Mapping測量系統(tǒng),采用整機設計,用戶只需要根據(jù)需要放置檢測樣品,無需進行復雜的光路調(diào)整,操作簡便;所有控制操作均通過計算機來控制實現(xiàn)。

            全新的樣品臺設計,采用真空吸附方式對樣品進行固定,避免了用傳統(tǒng)方式固定樣品而造成的損壞;可對常規(guī)尺寸的LED外延片樣品進行精確定位,提高測量重復精度。

            兩種測量方式,用途更廣泛

            系統(tǒng)采用直流和交流兩種測量模式,直流模式用于常規(guī)檢測,交流模式用于微弱熒光檢測。

            監(jiān)控激發(fā)光源,校正測量結(jié)果

            一般的PL測量系統(tǒng)只是測量熒光的波長和強度,而沒有對激發(fā)光源進行監(jiān)控,而激發(fā)光源的不穩(wěn)定性將會對PL測量結(jié)果造成影響。PMEye-3000 PL Mapping測量系統(tǒng)增加對激光強度的監(jiān)控,并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果來對PL測量進行校正。這樣就可以消除激發(fā)光源的不穩(wěn)定帶來的測量誤差。

            激光器選配靈活

            PMEye-3000 PL Mapping測量系統(tǒng)有多種高穩(wěn)定性的激光器可選,系統(tǒng)*多可內(nèi)置2個激光器和一個外接激光器,標配為1個405nm波長高穩(wěn)定激光器。用戶可以根據(jù)測量對象選配不同的激光器,使PL檢測更加精準。

            可選配的激光器波長有: 405nm,442nm,532nm、785nm、808nm等,外置選配激光器波長為:325nm。

            自動Mapping功能

            PMEye-3000 PL Mapping測量系統(tǒng)配置200×200mm的二維電控位移臺,**可測量8英寸的樣品。用戶可以根據(jù)不同的樣品規(guī)格來設置掃描區(qū)域、掃描步長、掃描速度等,掃描速度可高達每秒180個點,空間分辨率可達50um。掃描結(jié)果以3D方式顯示,以不同的顏色來表示不同的熒光強度。

            軟件功能豐富,操作簡便

            我們具有多年的測量系統(tǒng)操作軟件開發(fā)經(jīng)驗,,熟悉試驗測量需求和用戶的操作習慣,從而使開發(fā)的這套PMEye-3000操作軟件功能強大且操作簡便。

            MEye-3000操作軟件提供單點PL光譜測量及顯示,單波長的X-Y Mapping測量,給定光譜范圍的X-Y Mapping測量及根據(jù)測量數(shù)據(jù)進行峰值波長、峰值強度、半高寬、給定波長范圍的熒光強度計算并以Mapping顯示,Mapping結(jié)果以3D方式顯示。同時具有多種數(shù)據(jù)處理方式來對所測量的數(shù)據(jù)進行處理。

            低溫樣品室附件

            該附件可實現(xiàn)樣品在低溫狀態(tài)下的熒光檢測。

            有些樣品在不同的溫度條件下,將呈現(xiàn)不同的熒光效果,這時就需要對樣品進行低溫制冷。

            如圖所示,從圖中我們可以發(fā)現(xiàn)在室溫時,GaN薄膜的發(fā)光波長幾乎涵蓋整個可見光范圍,且強度的**峰出現(xiàn)在580nm附近,但整體而言其強度并不強;隨著溫度的降低,發(fā)光強度開始慢慢的增加,直到110K時,我們可以發(fā)現(xiàn)在350nm附近似乎有一個小峰開始出現(xiàn),且當溫度越降越低,這個小峰強度的增加也越顯著,一直到*低溫25K時,基本上就只有一個熒光峰。

            GaN薄膜的禁帶寬度在室溫時為3.40Ev,換算成波長為365nm,而我們利用PL系統(tǒng)所測的GaN薄膜在25K時在356.6nm附近有一個峰值,因此如果我們將GaN薄膜的禁帶寬度隨溫度變化情況也考慮進去,則可以發(fā)現(xiàn)在理論上25K時GaN的禁帶寬度為3.48eV,即特征波長為357.1nm,非??拷鼘嶒炈玫?56.6nm,因此我們可以推斷這個發(fā)光現(xiàn)象應該就是GaN薄膜的自發(fā)輻射。

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