光致发光影像系统

光致发光影像系统--HeliosHelios是全自动实时材料分级和过程控制的在线监控设备，鉴别太阳能电池材料中可能降低效率的隐性伤痕，提高生产效率的同时降低成本。每条生产线每年提升效益170万美元！应用：1.进料监控 通过少子寿命自动对晶圆定级2.过程控制 监控和优化关键工序，如扩散和镀膜等3.损伤鉴别 检测电池片成品的破损和微小裂痕 特点：1. 线上监控或线下分析都适用2. 采用InGaAs探头提升测量灵敏度，减少检测时间3. 采用高灵敏光学成像技术，每片晶圆测试时间1s4. 鉴别并预防低质量材料进入高损耗工序，降低成本5. 采用简单明了的图形界面和是非判定6. 相比于其他同类PL系统更具性价比

碳纳米管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口）的一维量子材料。它主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约为0.34nm，直径一般为2～20nm。由于其独特的结构，碳纳米管的研究具有重大的理论意义和潜在的应用价值，如：其独特的结构是理想的一维模型材料 巨大的长径比使其有望用作坚韧的碳纤维，其强度为钢的100倍，重量则只有钢的1/6 同时它还有望用作为分子导线，纳米半导体材料，催化剂载体，分子吸收剂和近场发射材料等。 Specim可提供碳纳米管近红外光谱及影像分析工具，采用近红外光谱相机，搭载与近红外显微平台，并配合压电陶瓷纳米位移台，实现碳纳米管的影像及光谱扫描，不仅可以用于电致发光的光谱分析，也可用与光致发光光谱测量，为研究者提供大量的光谱及影像数据以供研究分析使用。光谱测量范围：970nm- 2500nm（900nm-1700nm）。

PMEye-3000光致发光光谱成像（PL-Mapping）测量系统是卓立汉光最新研制的，用于LED外延片、半导体晶片、太阳能电池材料等，在生产线上的质量控制和实验室中的产品研发检测。该系统对样品的PL谱进行Mapping二维扫描成像，扫描结果以3D方式进行显示，使检测结果更易于分析和比较。该系统的软件窗口界面友好，操作简单，只需简单培训就能使用。测试原理：PL（光致发光）是一种辐射复合效应。在一定波长光源的激发下，电子吸收激发光子的能量，向高能级跃迁而处于激发态。激发态是不稳定的状态，会以辐射复合的形式发射光子向低能级跃迁，这种被发射的光称为荧光。荧光光谱代表了半导体材料内部，一定的电子能级跃迁的机制，也反映了材料的性能及其缺陷。PL是一种用于提供半导体材料的电学、光学特性信息的光谱技术，可以研究带隙、发光波长、结晶度和晶体结构以及缺陷信息等等。应用领域举例：LED外延片，太阳能电池材料，半导体晶片，半导体薄膜材料等检测与研究。 主要特点：◆ PLMapping测量◆ 多种激光器可选◆ Mapping扫描速度：180点/秒◆ 空间分辨率：50um◆ 光谱分辨率：0.1nm@1200g/mm◆ Mapping结果以3D方式显示◆ 最大8吋的样品测量◆ 样品精确定位◆ 样品真空吸附◆ 可做低温测量◆ 膜厚测量一体化设计，操作符合人体工学PMEye3000 PL Mapping测量系统采用立式一体化设计，关键尺寸根据人体工学理论设计，不管是样品的操作高度和电脑使用高度，都特别适合于人员操作。主机与操作平台高度集成，方便于在实验室和检测车间里摆放。仪器侧面设计有可收放平台，可摆放液晶显示器和鼠标键盘。仪器底部装有滚轮，方便于仪器在不同场地之间的搬动。模块化设计PMEye-3000 PL Mapping测量系统全面采用模块化设计思想，可根据用户的样品特点来选择规格配置，让用户有更多的选择余地。激发光源、样品台、光谱仪、探测器、数据采集设备都实现了模块化设计。操作简便、全电脑控制PMEye-3000 PL Mapping测量系统，采用整机设计，用户只需要根据需要放置检测样品，无需进行复杂的光路调整，操作简便；所有控制操作均通过计算机来控制实现。全新的样品台设计，采用真空吸附方式对样品进行固定，避免了用传统方式固定样品而造成的损坏；可对常规尺寸的LED外延片样品进行精确定位，提高测量重复精度。两种测量方式,用途更广泛系统采用直流和交流两种测量模式，直流模式用于常规检测，交流模式用于微弱荧光检测。监控激发光源,校正测量结果一般的PL测量系统只是测量荧光的波长和强度，而没有对激发光源进行监控，而激发光源的不稳定性将会对PL测量结果造成影响。PMEye-3000 PL Mapping测量系统增加对激光强度的监控，并根据监控结果来对PL测量进行校正。这样就可以消除激发光源的不稳定带来的测量误差。激光器选配灵活PMEye-3000 PL Mapping测量系统有多种高稳定性的激光器可选，系统最多可内置2个激光器和一个外接激光器，标配为1个405nm波长高稳定激光器。用户可以根据测量对象选配不同的激光器，使PL检测更加精准。可选配的激光器波长有： 405nm，442nm，532nm、785nm、808nm等，外置选配激光器波长为：325nm。自动Mapping功能PMEye-3000 PL Mapping测量系统配置200× 200mm的二维电控位移台，最大可测量8英寸的样品。用户可以根据不同的样品规格来设置扫描区域、扫描步长、扫描速度等，扫描速度可高达每秒180个点，空间分辨率可达50um。扫描结果以3D方式显示，以不同的颜色来表示不同的荧光强度。 软件功能丰富,操作简便我们具有多年的测量系统操作软件开发经验，,熟悉试验测量需求和用户的操作习惯，从而使开发的这套PMEye-3000操作软件功能强大且操作简便。MEye-3000操作软件提供单点PL光谱测量及显示，单波长的X-Y Mapping测量，给定光谱范围的X-Y Mapping测量及根据测量数据进行峰值波长、峰值强度、半高宽、给定波长范围的荧光强度计算并以Mapping显示，Mapping结果以3D方式显示。同时具有多种数据处理方式来对所测量的数据进行处理。低温样品室附件该附件可实现样品在低温状态下的荧光检测。有些样品在不同的温度条件下，将呈现不同的荧光效果，这时就需要对样品进行低温制冷。如图所示，从图中我们可以发现在室温时，GaN薄膜的发光波长几乎涵盖整个可见光范围，且强度的最高峰出现在580nm附近，但整体而言其强度并不强；随着温度的降低，发光强度开始慢慢的增加，直到110K时，我们可以发现在350nm附近似乎有一个小峰开始出现，且当温度越降越低，这个小峰强度的增加也越显著，一直到最低温25K时，基本上就只有一个荧光峰。GaN薄膜的禁带宽度在室温时为3.40Ev,换算成波长为365nm，而我们利用PL系统所测的GaN薄膜在25K时在356.6nm附近有一个峰值，因此如果我们将GaN薄膜的禁带宽度随温度变化情况也考虑进去，则可以发现在理论上25K时GaN的禁带宽度为3.48eV，即特征波长为357.1nm，非常靠近实验所得的356.6nm，因此我们可以推断这个发光现象应该就是GaN薄膜的自发辐射。