光致发光测量系统表征半导体

光致发光是通过光子激发（通常是激光）获得的光发射，通常在III-V族半导体材料中可以观察到。这种类型的分析允许对半导体进行无损表征（材料成分、定性研究等）。

描述

氩激光束聚焦在样品上，如果来自激发光的光子能量大于半导体的能隙，样品就会发射光子，这些光子被收集起来并用双平场光谱仪进行分析。这里使用两个探测器，一个CCD和一个InGaAs阵列。该系统可以测量0.75到2.4 eV的光谱。

测量步骤

我们确定一条或几条光致发光线的位置，并借助数学模型确定材料的成分。

示例：GaAlAs样品

以下表达式给出了AlAs成分与光致发光线位置 (*) 的关系：

E(x) = 1.424 + 1.247 x (at T = 300K)

和

E(x): 线位置（以eV为单位）

x: AlAs 成分

测量线位置: 1.643 eV

那么 x = 0.18 (AlAs的18%)

应用

• 半导体的定性研究
• 快速测定三元化合物（GaAlAs、GaInAs、AlInAs...）中的合金成分

系统优势

两个阵列探测器，CCD和InGaAs，提供高灵敏度和速度。它们可以同时安装在双平场光谱仪上，从而对样品进行全面表征。