[发明专利]半导体材料/器件的锁相载流子辐射测试系统与方法

权利要求书

1.一种半导体材料/器件的锁相载流子辐射测试系统，其特征在于，包括：

激光器；用于提供调制激光信号，并以调制激光信号对待测半导体样品施加光激励，以使待测半导体样品产生光致载流子辐射信号；

函数发生器，与所述激光器、半导体样品电连接，并用于对激光器进行调制处理而使激光器输出调制激光信号，或者，对半导体样品施加调制电信号；

探测器，用于采集半导体样品在调制激光信号的激励下产生的光致载流子辐射信号，以及在调制电信号的激励下产生的电致载流子辐射信号；

锁相放大器，用于对所述探测器采集到的光致载流子辐射信号或电致载流子辐射信号进行锁相处理；

计算机，用于控制所述函数发生器、锁相放大器的工作状态，以及对经锁相处理后的光致载流子辐射信号或电致载流子辐射信号进行处理分析；

所述的计算机与函数发生器、锁相放大器电连接，所述的函数发生器还与激光器电连接，所述的锁相放大器还与探测器电连接，其中，所述的计算机与函数发生器、激光器、探测器、锁相放大器配合形成锁相光致载流子辐射测试单元，所述的计算机与函数发生器、探测器、锁相放大器配合形成锁相电致载流子辐射测试单元，所述半导体样品包括半导体材料、半导体光伏器件、半导体光电器件及其模组中的至少一者。

2.根据权利要求1所述的半导体材料/器件的锁相载流子辐射测试系统，其特征在于：所述激光器产生的调制激光信号的光子能量大于半导体样品的能带禁带宽度Eg，即所述激光器产生的调制激光信号的波长为λ满足：1240/λ＞Eg，所述的激光器产生的调制激光信号的波长位于紫外-可见光波段。

3.根据权利要求2所述的半导体材料/器件的锁相载流子辐射测试系统，其特征在于：所述的激光器的出光口处还设置有中性密度滤光片，所述的中性密度滤光片用于调节激光光束的光功率密度。

4.根据权利要求1所述的半导体材料/器件的锁相载流子辐射测试系统，其特征在于：所述的探测器为硅光电探测器和/或近红外探测器，所述硅光电探测器和近红外探测器联合使用的有效工作波长范围为300-1700纳米。

5.根据权利要求1或4所述的半导体材料/器件的锁相载流子辐射测试系统，其特征在于：所述的探测器的镜头前还设置有长通滤光片，所述的长通滤光片用于滤除被反射的激光信号和/或环境杂散光的噪声信号。

6.根据权利要求1所述的半导体材料/器件的锁相载流子辐射测试系统，其特征在于，还包括：两个离轴抛物面反射镜，用于将光致载流子辐射信号或电致载流子辐射信号汇聚、反射、聚焦至探测器。

7.根据权利要求1所述的半导体材料/器件的锁相载流子辐射测试系统，其特征在于，还包括：三维移动样品台，用于放置半导体样品，并且能够使半导体样品在三维空间内移动。

8.一种半导体材料/器件的锁相载流子辐射测试方法，其特征在于：

所述的半导体材料/器件的锁相载流子辐射测试方法是通过权利要求1-7中任一项所述的半导体材料/器件的锁相载流子辐射测试系统实施的，并且，所述半导体材料/器件的锁相载流子辐射测试方法包括：

计算机控制函数发生器再控制激光器产生调制激光信号，对半导体样品施加光激励，使半导体样品产生光致载流子辐射信号；探测器探测采集光致载流子辐射信号并传输至锁相放大器，进行锁相处理并传输至计算机，计算机对经锁相处理后的光致载流子辐射信号进行数据处理分析，从而实现对半导体样品的光致载流子辐射测试；

或者，计算机控制函数发生器产生调制电信号，对半导体样品施加电激励，使半导体样品产生电致载流子辐射信号，探测器探测采集电致载流子辐射信号并传输至锁相放大器，进行锁相处理并传输至计算机，计算机对经锁相处理后的电致载流子辐射信号进行数据处理分析，从而实现对半导体样品的电致载流子辐射测试。