[发明专利]用于检查带隙半导体结构的方法和系统

说明书

本发明描述了用于检查间接带隙半导体结构（140）的方法（600）和系统（100）。光源（110）生成适于在所述间接带隙半导体结构（140）中引发光致发光的光（612）。短通滤波器单元（114）减少所生成的光中的高于指定发射峰值的长波长光。准直器（112）对所述光进行准直。利用所述经过准直以及短通滤波的光基本上均匀地且同时地照射所述间接带隙半导体结构（140）的大面积（618）。图像捕获设备（130）捕获由入射在所述间接带隙半导体结构的所述大面积上的所述基本上均匀的同时照射所引发的光致发光的图像（620）。对所述光致发光图像进行图像处理（622），以便利用在所述大面积内所引发的所述光致发光的空间变化来量化所述间接带隙半导体结构（140）的空间分辨的指定电子特性。

本申请是申请号为200680046029.7且发明名称为“用于检查带隙半导体结构的方法和系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及半导体测试，更具体来说，本发明涉及对间接带隙半导体材料的测试。

背景技术

光电制造是一个正在快速扩张的市场，其典型的年增长率高于百分之三十（30%）。居主导地位的太阳能电池制造部分是基于多晶体晶片的技术。在该产业中，总生产量的很大一部分低于规范并且被报废，从而导致该产业每一年都遭受很大的财务损失。生产太阳能电池涉及到开始于半导体裸晶片（例如硅）的高度专业化的处理步骤序列。

Bel’kov, VV等人的“Microwave-induced patterns in n-GaAs and theirphotoluminescence imaging（n-GaAs中的微波引发的模式及其光致发光成像）”（PhysicalReview B，Vol. 61，No. 20，The American Physical Society，2000年5月15日，pp.13698－13702）描述了一种对n-GaAs进行光致发光（PL）成像的技术。光致发光是由半导体材料响应于光学激发而发射的光。利用所述光致发光成像，可以在均匀的微波辐射下在均匀的n-GaAs层中无接触地研究高电子密度的自组织模式。所述n-GaAs无接触样品被容纳在矩形波导中，所述矩形波导具有用于观测的网状金属窗口，其耦合到微波发生器并且受到微波辐射。包括所述n-GaAs样品的该组件在包含液体氦的致冷浴（bath cryostat）中被冷却到4.2K，并且利用被组织成环状的几个红色（620nm）发光二极管对其进行均匀照射。所述致冷器具有与所述网状金属窗口对准的窗口。把视频摄影机定向成面向所述样品，光学器件和820nm（长通）干涉滤波器被按照该顺序插入在所述致冷器窗口与所述摄影机之间。该摄影机捕获3mm x 4mm的图像，其中的某些图像显示出来自受微波辐射的所述样品的光致发光中的黑点的形成。