一種半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)方法與系統(tǒng)。所述方法由短波焦平面紅外相機(jī)采集少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光圖像序列、激光光源偏振激勵(lì)、少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光信號(hào)處理與圖像分析三個(gè)步驟組成；所述系統(tǒng)包括激光偏振激勵(lì)裝置、NI數(shù)據(jù)采集卡、短波焦平面紅外相機(jī)及計(jì)算機(jī)。本發(fā)明應(yīng)用紅外偏振成像技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)得到調(diào)制偏振光誘發(fā)半導(dǎo)體材料的少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振光的頻域響應(yīng)特性，利用少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光頻響特性分析得到少數(shù)載流子壽命，這是一種快速、準(zhǔn)確獲取少數(shù)載流子壽命分布的無(wú)損檢測(cè)方法。
【專利說(shuō)明】一種半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)方法與系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)方法與系統(tǒng)，尤其涉及一種基于調(diào)制偏振光致少數(shù)載流子輻射技術(shù)測(cè)量半導(dǎo)體材料少數(shù)載流子壽命分布情況的無(wú)損檢測(cè)方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新型半導(dǎo)體材料制備技術(shù)的發(fā)展，高性能、高轉(zhuǎn)化效率的太陽(yáng)能電池需求不斷增大，現(xiàn)代太陽(yáng)能電池工業(yè)需求已達(dá)到GW量級(jí)。半導(dǎo)體材料制備質(zhì)量控制與評(píng)價(jià)已成為關(guān)鍵問(wèn)題。眾所周知，少數(shù)載流子壽命是衡量半導(dǎo)體及其產(chǎn)品的重要參數(shù)。
[0003]目前代表性的半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命檢測(cè)技術(shù)主要有電致發(fā)光(Electroluminescence一 EL)、光電導(dǎo)衰減檢測(cè)(Photoconductance decay一PCD)、光致發(fā)光檢測(cè)技術(shù)(Photoluminescence—PL)和光熱福射檢測(cè)技術(shù)(Photothermal radiometry一PTR)等。其中電致發(fā)光(EL) —般適用于具有PN結(jié)的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)，根據(jù)發(fā)光強(qiáng)弱可以快速檢測(cè)材料載流子壽命分布，該方法快速、準(zhǔn)確，但需要施加偏置電壓，這與太陽(yáng)能電池發(fā)生接觸易造成二次破壞，同時(shí)要求有電極。光電導(dǎo)衰減檢測(cè)(PCD)是一種準(zhǔn)確快速且無(wú)接觸的測(cè)試方法，但該方法對(duì)待測(cè)半導(dǎo)體樣品的形狀尺寸和電阻率有一定要求，并且測(cè)量半導(dǎo)體的平均載流子壽命，難于實(shí)現(xiàn)少數(shù)載流子壽命分布的測(cè)量，另外，當(dāng)測(cè)量載流子壽命較短的半導(dǎo)體材料時(shí)，則需電子學(xué)設(shè)備快速記錄光脈沖和光電導(dǎo)衰減信號(hào)，其靈敏度低。光致發(fā)光檢測(cè)(PL)是一種快速、非接觸檢測(cè)半導(dǎo)體硅片的少數(shù)載流子壽命的檢測(cè)方法，該方法可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體硅片少數(shù)載流子壽命分布的快速檢測(cè)。光熱輻射檢測(cè)技術(shù)(PTR)是一種非接觸的無(wú)損檢測(cè)方法，應(yīng)用于半導(dǎo)體材料少數(shù)載流子壽命檢測(cè)時(shí)，其計(jì)算量大，分析復(fù)雜。
[0004]盡管目前存在基本成熟的少數(shù)載流子壽命分布檢測(cè)方法，這些方法各有所長(zhǎng)，也各有其局限性。調(diào)制偏振光致載流子輻射發(fā)光檢測(cè)技術(shù)具有快速、非接觸、分析簡(jiǎn)單、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體樣件的少數(shù)載流子壽命檢測(cè)與分布，且少數(shù)載流子壽命分布的分辨率高。因此，實(shí)現(xiàn)高效可靠檢測(cè)半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于調(diào)制偏振光致載流子輻射的半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布無(wú)損檢測(cè)方法，應(yīng)用紅外偏振成像技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)得到調(diào)制偏振光誘發(fā)半導(dǎo)體材料的少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振光的頻域響應(yīng)特性，利用少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光頻響特性分析得到少數(shù)載流子壽命，這是一種快速、準(zhǔn)確獲取少數(shù)載流子壽命分布的無(wú)損檢測(cè)方法。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)方法，由短波焦平面紅外相機(jī)采集少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光圖像序列、激光光源偏振激勵(lì)、少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光信號(hào)處理與圖像分析三個(gè)步驟組成，具體內(nèi)容如下:
首先，將短波焦平面紅外相機(jī)通過(guò)高度調(diào)整立柱固定在工作臺(tái)上，調(diào)焦鏡頭前端帶有第一 1/4λ偏振片和長(zhǎng)通濾波片，利用數(shù)據(jù)線分別與計(jì)算機(jī)和NI數(shù)據(jù)采集卡相連，由計(jì)算機(jī)與NI數(shù)據(jù)采集卡完成短波焦平面紅外相機(jī)的初始化及采集參數(shù)設(shè)置，同時(shí)計(jì)算機(jī)控制NI數(shù)據(jù)采集卡產(chǎn)生按正弦規(guī)律調(diào)制的信號(hào)；通過(guò)調(diào)整短波焦平面紅外相機(jī)與被測(cè)樣件的相對(duì)位置和調(diào)節(jié)調(diào)焦鏡頭使被測(cè)樣件充滿整個(gè)視場(chǎng)范圍；
然后，將NI數(shù)據(jù)采集卡產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化調(diào)制信號(hào)輸入到光纖激光器電源的調(diào)制端，控制光纖激光器產(chǎn)生的激光光強(qiáng)按正弦規(guī)律變化，調(diào)制激光由光纖輸入到固定在調(diào)整架上的激光準(zhǔn)直器，準(zhǔn)直后的調(diào)制激光經(jīng)過(guò)第二 1/4 λ偏振片和工程散射片產(chǎn)生矩形整形發(fā)散的調(diào)制偏振激光照射被測(cè)樣件，通過(guò)調(diào)整架調(diào)整調(diào)制偏振激光入射光線與樣件的待檢區(qū)域表面外法線的夾角，盡量保持二者重合，但最大夾角應(yīng)小于30°，保證入射調(diào)制偏振光照射到被測(cè)樣件的待檢區(qū)域內(nèi)；
最后，打開光纖激光器電源的激光輸出開關(guān)，計(jì)算機(jī)控制NI數(shù)據(jù)采集卡觸發(fā)光纖激光器產(chǎn)生光強(qiáng)按正弦規(guī)律變化偏振激勵(lì)被測(cè)樣件，同時(shí)計(jì)算機(jī)與NI數(shù)據(jù)采集卡控制短波焦平面紅外相機(jī)對(duì)被測(cè)樣件待檢區(qū)域表面產(chǎn)生的少數(shù)載流子輻射復(fù)合的偏振發(fā)光進(jìn)行記錄，將調(diào)制激勵(lì)信號(hào)作為參考信號(hào)，并與記錄的少數(shù)載流子輻射復(fù)合的偏振發(fā)光信號(hào)進(jìn)行數(shù)字鎖相相關(guān)運(yùn)算得到少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光的幅值圖與相位圖。記錄至少一個(gè)周期，為了提高信噪比，應(yīng)記錄100個(gè)周期以上，短波焦平面紅外相機(jī)采樣頻率設(shè)置滿足調(diào)制頻率2倍以上，即滿足奈奎斯特法則，通過(guò)改變調(diào)制頻率，可得到少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光的幅頻與相頻序列圖像，利用少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光的幅頻與相頻特性提取少數(shù)載流子平均壽命，實(shí)現(xiàn)樣件檢測(cè)區(qū)域少數(shù)載流子平均壽命分布的快速、準(zhǔn)確無(wú)損檢測(cè)。
[0007]—種半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)系統(tǒng)，包括激光偏振激勵(lì)裝置、NI數(shù)據(jù)采集卡、短波焦平面紅外相機(jī)及計(jì)算機(jī)，其中:
所述激光偏振激勵(lì)裝置用以實(shí)現(xiàn)激光偏振激發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)生少數(shù)載流子，它包括光纖激光器、調(diào)整架、激光準(zhǔn)直器、第二 1/4 λ偏振片與工程散射片。光纖激光器的激光輸出光纖與激光準(zhǔn)直器相連接，激光準(zhǔn)直器前端連接第二 1/4λ偏振片與工程散射片，并一同固定在調(diào)整架上，調(diào)整架放置在立柱上，可實(shí)現(xiàn)3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)與I個(gè)移動(dòng)運(yùn)動(dòng)；
所述NI數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)相連，用以控制短波焦平面紅外相機(jī)的初始化、采集參數(shù)設(shè)置，產(chǎn)生調(diào)制激勵(lì)信號(hào)和控制觸發(fā)短波焦平面紅外相機(jī)記錄少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光圖像序列；
所述短波焦平面紅外相機(jī)用以采集半導(dǎo)體少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光圖像序列，短波焦平面紅外相機(jī)前端帶有第一 1/4 λ偏振片與長(zhǎng)通濾波片，長(zhǎng)通濾波片用以消除激勵(lì)偏振激光的反射影響；
所述計(jì)算機(jī)用以控制NI數(shù)據(jù)采集卡與短波焦平面紅外相機(jī)采集半導(dǎo)體輻射復(fù)合偏振發(fā)光信號(hào)，對(duì)采集得到的紅外偏振發(fā)光圖像序列進(jìn)行相應(yīng)的處理。
[0008]本發(fā)明中，采用短波焦平面紅外相機(jī)的波長(zhǎng)響應(yīng)范圍為900nnTl700nm，像素640 X 512，全幅最大采樣頻率I IOHz。
[0009]本發(fā)明中，采用調(diào)制激光通過(guò)第二 1/4λ偏振片和工程散射片產(chǎn)生矩形整形擴(kuò)散的調(diào)制激光偏振光激發(fā)樣件產(chǎn)生少數(shù)載流子，由短波焦平面紅外相機(jī)通過(guò)第一 1/4 λ偏振片記錄少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光的偏振光圖像。
[0010]本發(fā)明中，采用的半導(dǎo)體激光器作為激勵(lì)光源，光子能量應(yīng)大于半導(dǎo)體的帶隙能，具有較高吸收系數(shù)。在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，調(diào)整架用于固定激光準(zhǔn)直器，可實(shí)現(xiàn)調(diào)制偏振激光的入射光線角度調(diào)整。
[0011]本發(fā)明中，采用工程散射片將調(diào)制激光偏振光進(jìn)行矩形整形擴(kuò)散照射樣件。
[0012]本發(fā)明中，采用的調(diào)整架用于固定光纖激光準(zhǔn)直器，實(shí)現(xiàn)調(diào)制偏振激光的入射光線角度調(diào)整。
[0013]本發(fā)明中，采用短波焦平面紅外相機(jī)采集圖像序列，利用調(diào)制信號(hào)與少數(shù)載流子輻射偏振發(fā)光信號(hào)的數(shù)字鎖相相關(guān)運(yùn)算得到幅值與相位，通過(guò)載流子輻射偏振發(fā)光信號(hào)的頻域動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性分析得到載流子壽命，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體材料少數(shù)載流子壽命分布的無(wú)損檢測(cè)。
[0014]本發(fā)明對(duì)利用短波焦平面紅外相機(jī)記錄少數(shù)載流子輻射偏振發(fā)光圖像序列進(jìn)行處理，基于半導(dǎo)體少數(shù)載流子輻射偏振發(fā)光測(cè)量少數(shù)載流子壽命是一種利用數(shù)字信號(hào)處理方法提取載流子輻射偏振發(fā)光信號(hào)頻域動(dòng)態(tài)特性并進(jìn)行分析的方法，它結(jié)合了信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)及偏振光電檢測(cè)技術(shù)的長(zhǎng)處，檢測(cè)與分析半導(dǎo)體材料的少數(shù)載流子壽命分布情況，可實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體材料少數(shù)載流子壽命分布的快速準(zhǔn)確無(wú)損檢測(cè)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為半導(dǎo)體材料少數(shù)載流子壽命分布檢測(cè)示意圖；
圖2為偏振光激勵(lì)調(diào)整示意圖；
圖3為半導(dǎo)體硅片少數(shù)載流子壽命分布結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不局限于此，凡是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
[0017]如圖1所示，一種半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)方法是利用計(jì)算機(jī)軟件處理紅外偏振圖像序列實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體材料的少數(shù)載流子壽命測(cè)量與分布檢測(cè)，包括三個(gè)部分:短波焦平面紅外相機(jī)采集少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光圖像序列、激光光源偏振激勵(lì)、少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光信號(hào)處理與圖像分析，具體內(nèi)容如下:
一、短波焦平面紅外相機(jī)采集少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光圖像序列步驟步驟1:將短波焦平面紅外相機(jī)14通過(guò)高度調(diào)整立柱15固定在工作臺(tái)I上，短波焦平面紅外相機(jī)14調(diào)焦鏡頭前端帶有第一 1/4 λ偏振片16和長(zhǎng)通濾波片17，通過(guò)第一數(shù)據(jù)線13和第二數(shù)據(jù)線12分別與計(jì)算機(jī)9和NI數(shù)據(jù)采集卡11相連，計(jì)算機(jī)9和NI數(shù)據(jù)采集卡11之間通過(guò)數(shù)據(jù)線10相連；
步驟2:通過(guò)計(jì)算機(jī)9與NI數(shù)據(jù)采集卡11完成短波焦平面紅外相機(jī)14的初始化、采集參數(shù)設(shè)置及圖像顯示，控制NI數(shù)據(jù)采集卡11產(chǎn)生按正弦規(guī)律調(diào)制的信號(hào)；
步驟3:通過(guò)高度調(diào)整立柱15對(duì)短波焦平面紅外相機(jī)14與被測(cè)樣件2的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整，調(diào)節(jié)短波焦平面紅外相機(jī)14的調(diào)焦鏡頭使被測(cè)樣件2充滿整個(gè)視場(chǎng)范圍。[0018]二、激光光源偏振激勵(lì)步驟
步驟1: NI數(shù)據(jù)采集卡11產(chǎn)生按正弦規(guī)律調(diào)制的信號(hào)通過(guò)第三數(shù)據(jù)線6輸入到光纖激光器電源8的調(diào)制端，光纖激光器電源8通過(guò)第四數(shù)據(jù)線7控制光纖激光器5產(chǎn)生的激光光強(qiáng)按正弦規(guī)律變化；
步驟2:調(diào)整架19通過(guò)立柱3固定在工作臺(tái)I上，調(diào)制激光由光纖4輸入到固定在調(diào)整架19上的激光準(zhǔn)直器18再經(jīng)過(guò)第二 1/4 λ偏振片20和工程散射片21產(chǎn)生矩形整形發(fā)散的調(diào)制偏振激光照射被測(cè)樣件2 ；
步驟3:由調(diào)整架19調(diào)整調(diào)制偏振激光的入射光線與被測(cè)樣件2的待檢區(qū)域表面外法線的夾角，保持二者重合，或最大夾角小于30°，保證入射調(diào)制偏振光照射到被測(cè)樣件2的待檢區(qū)域內(nèi)。
[0019]三、少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光信號(hào)處理與圖像分析步驟
步驟1:打開光纖激光器電源8的激光輸出開關(guān)，計(jì)算機(jī)控制NI數(shù)據(jù)采集卡11觸發(fā)光纖激光器5產(chǎn)生偏振光強(qiáng)按正弦規(guī)律變化激勵(lì)被測(cè)樣件2 ；
步驟2:短波焦平面紅外相機(jī)記錄被測(cè)樣件2待檢區(qū)域表面產(chǎn)生的少數(shù)載流子輻射復(fù)合的偏振發(fā)光圖像序列，并與調(diào)制激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字鎖相相關(guān)運(yùn)算得到少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光的幅值圖與相位圖；
步驟3:通過(guò)改變調(diào)制頻率，得到少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光的幅頻與相頻序列圖像，利用少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光的幅頻與相頻特性提取少數(shù)載流子平均壽命，實(shí)現(xiàn)被測(cè)樣件2檢測(cè)區(qū)域少數(shù)載流子平均壽命分布的無(wú)損檢測(cè)。
[0020]四、無(wú)損檢測(cè)實(shí)例
為了說(shuō)明該方法的實(shí)際檢測(cè)效果，進(jìn)行了 P型半導(dǎo)體硅片的少數(shù)載流子壽命檢測(cè)試驗(yàn)。
[0021]硅片少數(shù)載流子壽命檢測(cè)實(shí)驗(yàn):采用單晶硅拋光硅片作為樣件。調(diào)制激光激勵(lì)參數(shù):功率0.03W/cm2，調(diào)制頻率10-400Ηz ;短波焦平面紅外相機(jī)采樣頻率1000Hz，圖3為檢測(cè)結(jié)果。
[0022]實(shí)際檢測(cè)結(jié)果為:得到了半導(dǎo)體硅片的少數(shù)載流子壽命分布，采用本方法能夠快速準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)少數(shù)載流子壽命的檢測(cè)。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)方法，其特征在于所述方法步驟如下: 首先，將短波焦平面紅外相機(jī)通過(guò)高度調(diào)整立柱固定在工作臺(tái)上，調(diào)焦鏡頭前端帶有第一 1/4λ偏振片和長(zhǎng)通濾波片，利用數(shù)據(jù)線分別與計(jì)算機(jī)和NI數(shù)據(jù)采集卡相連，由計(jì)算機(jī)與NI數(shù)據(jù)采集卡完成短波焦平面紅外相機(jī)的初始化及采集參數(shù)設(shè)置，同時(shí)計(jì)算機(jī)控制NI數(shù)據(jù)采集卡產(chǎn)生按正弦規(guī)律調(diào)制的信號(hào)；通過(guò)調(diào)整短波焦平面紅外相機(jī)與被測(cè)樣件的相對(duì)位置和調(diào)節(jié)調(diào)焦鏡頭使被測(cè)樣件充滿整個(gè)視場(chǎng)范圍； 然后，將NI數(shù)據(jù)采集卡產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化調(diào)制信號(hào)輸入到光纖激光器電源的調(diào)制端，控制光纖激光器產(chǎn)生的激光光強(qiáng)按正弦規(guī)律變化，調(diào)制激光由光纖輸入到固定在調(diào)整架上的激光準(zhǔn)直器，準(zhǔn)直后的調(diào)制激光經(jīng)過(guò)第二 1/4 λ偏振片和工程散射片產(chǎn)生矩形整形發(fā)散的調(diào)制偏振激光照射被測(cè)樣件； 最后，打開光纖激光器電源的激光輸出開關(guān)，計(jì)算機(jī)控制NI數(shù)據(jù)采集卡觸發(fā)光纖激光器產(chǎn)生光強(qiáng)按正弦規(guī)律變化偏振激勵(lì)被測(cè)樣件，同時(shí)計(jì)算機(jī)與NI數(shù)據(jù)采集卡控制短波焦平面紅外相機(jī)對(duì)被測(cè)樣件待檢區(qū)域表面產(chǎn)生的少數(shù)載流子輻射復(fù)合的偏振發(fā)光進(jìn)行記錄，將調(diào)制激勵(lì)信號(hào)作為參考信號(hào)，并與記錄的少數(shù)載流子輻射復(fù)合的偏振發(fā)光信號(hào)進(jìn)行數(shù)字鎖相相關(guān)運(yùn)算得到少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光的幅值圖與相位圖；通過(guò)改變調(diào)制頻率，可得到少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光的幅頻與相頻序列圖像，利用少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光的幅頻與相頻特性提取少數(shù)載流子平均壽命，實(shí)現(xiàn)樣件檢測(cè)區(qū)域少數(shù)載流子平均壽命分布的快速、準(zhǔn)確無(wú)損檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)方法，其特征在于所述調(diào)制偏振激光入射光線與樣件的待檢區(qū)域表面外法線的最大夾角小于30。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)方法，其特征在于所述記錄偏振發(fā)光信號(hào)時(shí)，至少記錄一個(gè)周期的偏振發(fā)光信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)方法，其特征在于為了提高信噪比，應(yīng)記錄100個(gè)周期以上的偏振發(fā)光信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)方法，其特征在于所述短波焦平面紅外相機(jī)的波長(zhǎng)響應(yīng)范圍為900nnTl700nm，像素為640X512，全幅最大采樣頻率為I IOHz。
6.一種半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括激光偏振激勵(lì)裝置、NI數(shù)據(jù)采集卡、短波焦平面紅外相機(jī)及計(jì)算機(jī)，其中: 所述激光偏振激勵(lì)裝置用以實(shí)現(xiàn)激光偏振激發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)生少數(shù)載流子； 所述NI數(shù)據(jù)采集卡用以控制短波焦平面紅外相機(jī)的初始化、采集參數(shù)設(shè)置，產(chǎn)生調(diào)制激勵(lì)信號(hào)和控制觸發(fā)短波焦平面紅外相機(jī)記錄少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光圖像序列； 所述短波焦平面紅外相機(jī)用以采集半導(dǎo)體少數(shù)載流子輻射復(fù)合偏振發(fā)光圖像序列； 所述計(jì)算機(jī)用以控制NI數(shù)據(jù)采集卡與短波焦平面紅外相機(jī)采集半導(dǎo)體輻射復(fù)合偏振發(fā)光信號(hào)，對(duì)采集得到的紅外偏振發(fā)光圖像序列進(jìn)行相應(yīng)的處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述激光偏振激勵(lì)裝置包括光纖激光器、調(diào)整架、激光準(zhǔn)直器、第二 1/4 λ偏振片與工程散射片，光纖激光器的激光輸出光纖與激光準(zhǔn)直器相連接，激光準(zhǔn)直器前端連接第二 1/4λ偏振片與工程散射片，并一同固定在調(diào)整架上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述短波焦平面紅外相機(jī)的前端帶有第一 1/4 λ偏振片與長(zhǎng)通濾波片。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命分布的紅外偏振光學(xué)成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述短波焦平面紅外相機(jī)的波長(zhǎng)響應(yīng)范圍為900nnTl700nm，像素為.640 X 512，全幅最大采樣頻率為I IOHz。
【文檔編號(hào)】G01R31/265GK103901335SQ201410162716
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】劉俊巖, 王揚(yáng), 秦雷, 宋鵬 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)