[发明专利]一种半导体表面应力分布的检测装置及其检测方法在审
申请号: | 202211277197.4 | 申请日: | 2022-10-19 |
公开(公告)号: | CN115452217A | 公开(公告)日: | 2022-12-09 |
发明(设计)人: | 徐鹏飞;王岩 | 申请(专利权)人: | 江苏华兴激光科技有限公司 |
主分类号: | G01L1/24 | 分类号: | G01L1/24;G01N21/27 |
代理公司: | 江苏长德知识产权代理有限公司 32478 | 代理人: | 周艺 |
地址: | 221000 江苏省徐州市*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 半导体 表面 应力 分布 检测 装置 及其 方法 | ||
1.一种半导体表面应力分布检测的装置,其特征在于,包括激光光源(1)、滤光片(2)、透镜一(3)、半导体样品(4)、反射镜(5)、透镜二(6)、光谱仪(7)和计算机(8);所述激光光源(1)经过透镜一(3)聚焦至半导体样品(4)表面,用于激发半导体样品(4)表面的光致发光,得到光致发光信号;所述滤光片(2)用于滤掉光致发光信号中的激光光源(1)的信号;所述透镜二(6)用于聚焦收集的光致发光信号至光谱仪(7)的入射口;所述光谱仪(7)用于探测光致发光信号的光谱信息;所述计算机(8)与光谱仪(7)通信连接,用于读取光谱仪(7)的光致发光信号的光谱信息。
2.根据权利要求1所述的一种半导体表面应力分布检测的装置,其特征在于,所述激光光源(1)的波长范围为300-2000nm,光谱半高宽范围为0.01-10nm,且光子能量大于半导体样品(4)的禁带宽度。
3.根据权利要求1所述的一种半导体表面应力分布检测的装置,其特征在于,所述滤光片(2)用于过滤激光光源(1)的激光光源光谱,滤光波长范围为300-2000nm范围内,激光光源光谱半宽为0.01-10nm。
4.根据权利要求1所述的一种半导体表面应力分布检测的装置,其特征在于,所述光谱仪(7)光谱响应范围覆盖半导体样品(4)的光致发光光谱范围。
5.一种半导体表面应力分布检测的装置的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:激光光源(1)经过透镜一(3)聚焦至半导体样品(4)表面,用于激发半导体样品(4)表面的光致发光;
步骤二:利用光谱仪(7)探测半导体样品(4)的光谱信号;
步骤三:确定光致发光光谱的峰值对应的波长,通过与该半导体材料的标准波长进行对比,可以获得该点的应力,公式如下其中,T为表面应力,ΔE为测量到的光谱峰位波长对应的光子能量与该半导体材料的标准波长对应的光子能量之差,αv为半导体导带的形变势能,αv为半导体价带的形变势能,C11和C12为材料的弹性模量常数;
步骤四:利用二维调节架对半导体样品(4)移动的同时对半导体样品(4)进行光谱扫描,重复步骤三的应力计算方法,可以获得表面的应力分布。
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