[发明专利]发光材料的发光性质复合检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体科学领域，尤其是一种发光材料的发光性质复合检测方法及装置。 

背景技术

当今的信息光子化发展进入芯片上的光电子集成与芯片级的全光化，这是实现光量子信息处理和光量子信息计算的关键，而作出硅芯片上的用于光互联的光源与传播节点是一项瓶颈性的工作。另外，让半导体发光与照明走进千家万户势在必行，是低碳与环保的需求。目前，急需对发光材料与元器件的表征和检测技术及其手段。 

当前，常见的对发光材料与元器件的发光性质检测仪器有孤立的光致发光谱仪和电致发光检测仪，可以对发光样品孤立地进行光致发光（PL）光谱检测，而电致发光（EL）检测仪则是粗糙及零散的设备（没有精密的、成套的谱仪）。从研发与制造上考虑，对于利用光致发光与电致发光对发光材料和器件进行复合检测的方法及装置的需求是急迫的。 

发明内容

本发明的目的是：提供一种发光材料的发光性质的复合检测方法及装置，它能利用光致发光与电致发光对发光材料、器件进行复合检测，以便满足研发和生产发光材料与元器件中的检测需求。 

本发明是这样实现的：发光材料的发光性质复合检测方法，其特征在于：采用电极探针接触样品正面的微区结构和样品台导电板，对样品进行电泵浦，通过电极探针在样品正面的微区结构作定位注入载流子，使样品激发电致发光；同时采用激光作光源照射样品的微区结构，对样品进行光泵浦，通过光源入射或光纤定位导入光子，使样品激发光致发光；利用反射镜收集样品电致发光的光子与光致发光的光子，再通过光路送入光栅分光仪中，从而实现同时对样品进行电致发光和光致发光的复合检测。 

利用光学显微镜调控电极探针及LD激光的定位位置。 

复合检测装置，包括样品台，在样品台上设有样品台导电板，在样品台导电板上连接有负极导电探针，在样品台导电板上方设有正极导电探针，在正极导电探针的上方设有LD光源，在样品台上方的一侧设有反射镜，在样品台的另一侧设有与反射镜对应的光路，在光路上连接有光栅分光仪。 

在正极导电探针的设有用于替代LD光源、反射镜及光路的双向光纤，双向光纤与光栅分光仪连接。利用双向光纤接入各种激光源对样品进行照射，并可反向收集样品的电致发光及光致发光的光子。 

在正极导电探针上方设有光学显微镜，在样品台上设有样品台微动器。通过高倍的光学显微镜调控正极导电探针在样品正面的微区结构作定位注入载流子激发电至发光或调控双向光纤在样品正面的微区结构作定位导入光子激发光至发光，这对于发光材料的选区电至发光或选区光至发光分析都是重要的。样品台微动器可以通过旋钮的方式调节样品台的水平位置，从而使样品相对于正极导电探针或激发光源的位置得到精确调整。通过光学显微镜及样品台微动器对样品正面的微区结构定位如图6所示。 

对发光样品同时进行电泵浦和光泵浦的复合泵浦的发光与单独的电泵浦和光泵浦的发光性质是不一样的，在类似的激发能级结构上跃迁有相同处也有不同处，对于发光样品的光谱及其能态结构的比较、检测、表征和分析是很有好处的，对于研究光子作用的激发和探针注入载流子的激发的机理和应用有重要作用。 

由于采用上述的技术方案，与现有技术相比，本发明采用同时对发光样品进行电泵浦和光泵浦的方法，使发光样品同时激发电致发光与光致发光，将电致发光与光致发光的光子共同送入光栅分光仪中，从而实现电致发光与光致发光的复合检测。本发明方法简单，所使用的装置容易制作，使用效果好。 

附图说明

附图1为本发明的实施例1的结构示意图； 

附图2为本发明的实施例2的结构示意图

附图3为本发明的实施例1的退火前的硅氧化量子点发光样品的发光谱；

附图4为本发明的实施例1的退火后的硅氧化量子点发光样品的发光谱；

附图5为本发明的实施例2在氩气、氧气与氮气等不同氛围制备的硅氧化量子点发光样品的发光谱；

附图6为本发明通过光学显微镜及样品台微动器对样品正面的微区结构定位图；

附图7为本发明的样品台微动器的结构示意图。

具体实施方式