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PL测试是一种无损的测试方法，可以快速、便捷地表征半导体材料的缺陷、杂质以及材料的发光性能。其主要功能包括：1）组分测定；对三元或四元系合金，如InGaN等，通过PL 峰位确定半导体材料的禁带宽度，进而确定材料组分X；2）杂质识别；通过光谱中的特征谱线位置，可以识别材料中的杂质元素；3）杂质浓度测定；4）半导体材料的少数载流子寿命测量；5）位错等缺陷的相关作用研究。

基本原理：

光致发光大致经过光吸收、能量传递及光发射三个主要阶段，光的吸收及发射都发生于能级之间的跃迁，都经过激发态。而能量传递则是由于激发态的运动。光吸收：样品受到紫外或可见光的照射，导致材料中的电子跃迁到高能态，在价带留下空穴，电子和空穴各自在导带和价带中占据*低激发态，即导带底和价带顶，成为准平衡态，也是一种暂态，不稳定状态，能量传递：准平衡态下的电子和空穴复合发光，产生特定波长的光子，激发的电子在一段时间后返回到低能态。光发射：在电子返回低能态的过程中，释放出能量，以光子的形式发射出来。电子跃迁到不同的低能级，就会发出不同的光子，但是发出的光子能量肯定不会比吸收的能量大。这发射的光子具有不同的波长，可用于研究材料的性质。通过探测光的强度或能量分布得到曲线，形成光致发光谱(PHOTOLU-MINESCENCE SPECTROSCOPY，简称PL谱)。

半导体晶圆缺陷与少子寿命测试系统-厂笔惭900主要应用与功能
组分测定

通过测量光致发光峰位来确定半导体材料的禁带宽度，从而推断材料的组成。例如，MAPBIBR:-X 的带隙随X值而变化，因为发光的峰值波长取决于禁带宽度且禁带宽度和X值有关，因此通过发光峰峰值波长可以测定组分百分比X值。

杂质识别

通过测量材料的光致发光光谱，标定特征谱线的位置，可以识别材料中的杂质元素，以及对杂质浓度进行测定。

位错缺陷研究

光致发光可以提供有关材料的结构、成分及环境原子排列的信息，是一种非破坏性的、灵敏度高的分析方法。光致发光光谱可以用来研究晶体缺陷，例如离子空位和取代，这对于钙钛矿这样的材料尤其重要。过多的缺陷会导致电子与空穴进行非辐射复合并以热能的形式耗散，降低材料的光致发光性能以及光伏性能。

载流子寿命研究

可以通过强度相关的光致发光寿命测量,确定载流子扩散的影响以及其对总体寿命的影响。

实测数据
晶圆级半导体光致发光谱测试系统（稳态 / 时间分辨）

Wafer-scale Semiconductor Photoluminescence (PL)

Mapping System (Steady-state / Time-resolved)

针对光电半导体晶圆的发光特性检测需求，以共聚焦方式在晶圆表面逐点采集光致发光光谱并成像。

· 整晶圆上的荧光强度、波长、寿命等发光参数的一致性评估

· 杂质、缺陷、组分等对复合机制的影响

智能化软件平台和模块化设计
· 统一的软件平台和模块化设计

· 良好的适配不同的硬件设备：平移台、显微成像装置、光谱采集设备、自动聚焦装置等

· 成熟的功能化模块：晶圆定位、光谱采集、扫描成像Mapping、3D层析，Raman Mapping，FLIM，PL Mapping，光电流Mapping等。

· 智能化的数据处理模组：与数据拟合、机器学习、人工智能等结合的在线或离线数据处理模组，将光谱解析为成分、元素的分布等，为客户提供直观的结果。可根据客户需求定制光谱数据解析的流程和模组

· 可根据客户需求进行定制化的界面设计和定制化的搁贰颁滨笔贰流程设计，实现复杂的采集和数据处理功能。

显微光谱成像控制软件界面