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STS系列拉曼/熒光/光電流綜合測(cè)試系統(tǒng)

基于RTS2顯微系統(tǒng)而搭建，集成拉曼/熒光/光電流原位測(cè)試功能，配合高精度微米電動(dòng)位移臺(tái)，實(shí)現(xiàn)Raman/PL Mapping及激光誘導(dǎo)光電流成像。深度表征材料內(nèi)部分子振動(dòng)能級(jí)與轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)結(jié)構(gòu)信息，光生載流子的生成與復(fù)合機(jī)制，器件吸收和電荷生成的微區(qū)特性，光電材料界面及半導(dǎo)體結(jié)區(qū)的品質(zhì)分布等。

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產(chǎn)品概述

基于RTS2 顯微系統(tǒng)而搭建，集成拉曼/熒光/光電流原位測(cè)試功能。該系統(tǒng)可原位探測(cè)拉曼、熒光及光電流信號(hào)。配合高精度微米電動(dòng)位移臺(tái)，實(shí)現(xiàn)Raman Mapping，PL Mapping以及激光誘導(dǎo)光電流成像（LBIC)。深度表征材料內(nèi)部的分子振動(dòng)能級(jí)與轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)結(jié)構(gòu)信息，光生載流子的生成與復(fù)合機(jī)制，器件吸收和電荷生成的微區(qū)特性，光電材料界面以及半導(dǎo)體結(jié)區(qū)的品質(zhì)分布等特性。

STS系列拉曼/熒光/光電流綜合測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

Raman與 Raman Mapping	Raman 光譜范圍	80-9000cm-1 @532激光器
	共焦方式	針孔共聚焦
	靈敏度	硅三階拉曼峰的信噪比好于20:1，并能觀察到四階峰
	空間分辨率	≤1μm@100X物鏡，NA0.9，532nm單縱模激光器
	光譜CCD探測(cè)器	分辨率≥2000x256 量子效率在700nm-870nm區(qū)間處>90%，光譜范圍：200 ~ 1100 nm
熒光 PLMapping 與 FLIM	光譜掃描范圍	200-900nm
	最小時(shí)間分辨率	2ps或16ps可選
	熒光壽命測(cè)量范圍	100ps-10μs
	激光器波長(zhǎng)	193nm/195nm/213nm/266nm/375nm/405nm等多波長(zhǎng)穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)激光器可選
	空間分辨率	≤1μm@100X物鏡@405nm皮秒脈沖激光器
	位移臺(tái)范圍	掃描范圍大于300x300mm^2，最小分辨率1um
光電流 Mapping	激光器	標(biāo)配532nm激光器，也可以選擇其他波長(zhǎng)激光器例如405nm/633nm/785nm等
	光路	振鏡光路設(shè)計(jì)，可以兼容低溫臺(tái)
	掃描范圍	掃描范圍大于200×200 μm2 最小分辨率1 μm。
	數(shù)據(jù)采集	電流源表：Keithley 2450 測(cè)量范圍：1nA – 1A 暗噪聲：50pA 分辨率：20fA 準(zhǔn)確度： 0.03% 也可以根據(jù)用戶需求選擇




	探針臺(tái)	直徑65mm真空吸附卡盤(pán) 探針座和樣品整體二維移動(dòng)，方便樣品位置與光斑位置重合樣品位置單獨(dú)二維移動(dòng)，方便同類樣品更換樣品位置移動(dòng)行程25mm，分辨率5μm 探針座：XYZ行程12mm，分辨率0.7μm 探針：鎢針，直徑5μm，10μm，20μm可選





	測(cè)試功能	光電流掃描（Mapping）：可以設(shè)定固定的電壓，逐點(diǎn)獲取電流值 I-V曲線掃描（Mapping）：可以設(shè)定指定的電壓區(qū)間，逐點(diǎn)獲取I-V曲線
	測(cè)試功能
低溫臺(tái)	77k-300k，其余溫度可選，電學(xué)接口可選
瞬態(tài)光電流/光電壓測(cè)試	可以增加脈沖激光器例如ns脈沖YAG激光器 , 進(jìn)行瞬態(tài)光電流/光電壓測(cè)試
自動(dòng)聚焦	激光自動(dòng)聚焦	自主研制的激光輔助離焦量傳感器?？稍跓o(wú)圖案晶圓上實(shí)現(xiàn)精確自動(dòng)聚焦和表面跟蹤。輔以圖形邊緣識(shí)別，實(shí)現(xiàn)雙模式自動(dòng)調(diào)焦。
	明場(chǎng)成像與照明系統(tǒng)	自主研制的小型化科勒照明系統(tǒng)。照明視場(chǎng)均勻、無(wú)暗角，成像視場(chǎng)中心和邊角均有高對(duì)比度和解析度。
	全自動(dòng)操作	全軟件控制，自動(dòng)調(diào)焦、尋區(qū)、切換物鏡
	對(duì)焦精度	在全掃描范圍自動(dòng)聚焦和實(shí)時(shí)表面跟蹤對(duì)焦精度<0.2 μm
晶圓測(cè)試	樣品臺(tái)	8時(shí)吸氣臺(tái)(12時(shí)可定制)可兼容2、4、6、8吋晶圓片
晶圓測(cè)試	功能	應(yīng)力測(cè)試，載流子濃度，缺陷檢測(cè)等
軟件分析	可對(duì)光譜峰位、峰高和半高寬等進(jìn)行擬合?？勺詣?dòng)擬合并計(jì)算應(yīng)力、晶化率、載流子濃度等信息，樣品數(shù)據(jù)庫(kù)可定制。主成分分析(PCA)和k-均值聚類處理模塊。將擬合結(jié)果以二維圖像方式顯示。

智能化軟件平臺(tái)和模塊化設(shè)計(jì)

· 統(tǒng)一的軟件平臺(tái)和模塊化設(shè)計(jì)
· 良好的適配不同的硬件設(shè)備：平移臺(tái)、顯微成像裝置、光譜采集設(shè)備、自動(dòng)聚焦裝置等

· 成熟的功能化模塊：晶圓定位、光譜采集、掃描成像Mapping、3D層析，Raman Mapping，F(xiàn)LIM，PL Mapping，光電流Mapping等。

· 智能化的數(shù)據(jù)處理模組：與數(shù)據(jù)擬合、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等結(jié)合的在線或離線數(shù)據(jù)處理模組，將光譜解析為成分、元素的分布等，為客戶提供直觀的結(jié)果。可根據(jù)客戶需求定制光譜數(shù)據(jù)解析的流程和模組

· 可根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制化的界面設(shè)計(jì)和定制化的RECIPE流程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的采集和數(shù)據(jù)處理功能。

顯微光譜成像控制軟件界面

強(qiáng)大的光譜圖像數(shù)據(jù)處理軟件VISUALSPECTRA

顯示：針對(duì)光譜Mapping數(shù)據(jù)的處理，一次性操作，可對(duì)整個(gè)圖像數(shù)據(jù)中的每一條光譜按照設(shè)定進(jìn)行批處理，獲得對(duì)應(yīng)的譜峰、壽命、成分等信息，并以偽彩色或3D圖進(jìn)行顯示。

顯微光譜成像控制軟件界面

3D顯示

基礎(chǔ)處理功能:去本底、曲線平滑、去雜線、去除接譜臺(tái)階、光譜單位轉(zhuǎn)化

進(jìn)階功能:光譜歸一化、選區(qū)獲取積分、*大、*小、*大/*小值位置等

譜峰擬合:采用多種峰形(高斯、洛倫茲、高斯洛倫茲等)對(duì)光譜進(jìn)行多峰擬合,獲取峰強(qiáng)、峰寬、峰位、背景等信息。

**功能:應(yīng)力擬合:針對(duì)Si、GaN、SiC等多種材料,從拉曼光譜中解析材料的應(yīng)力變化,直接獲得應(yīng)力定量數(shù)值,并可根據(jù)校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。

載流子濃度擬合

晶化率擬合

熒光壽命擬合

自主開(kāi)發(fā)的一套時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)(TCSPC)熒光壽命的擬合算法，主要特色

1.從上升沿?cái)M合光譜響應(yīng)函數(shù)(IRF)，無(wú)需實(shí)驗(yàn)獲取。

2.區(qū)別于簡(jiǎn)單的指數(shù)擬合，通過(guò)光譜響應(yīng)函數(shù)卷積算法獲得每個(gè)組分的熒光壽命，光子數(shù)比例，計(jì)算評(píng)價(jià)函數(shù)和殘差，可扣除積分和響應(yīng)系統(tǒng)時(shí)間不確定度的影響，獲得更加穩(wěn)定可靠的壽命數(shù)值。

3.*多包含4個(gè)時(shí)間組分進(jìn)行擬合。