在线测量发光二极管外延片光致发光光谱装置

摘要

本发明公开了一种在线测量发光二极管外延片光致发光光谱装置，它包括反应室和控制系统，在反应室安装有MOCVD加热器、石墨衬底基座、外延片和，MOCVD喷头，特征是：在MOCVD喷头的石英棒孔中安装有石英棒和石英棒外套；激光光纤连接在激光器和激光发射准直头之间，复用光纤连接在激发接收准直头和石英棒之间，光谱光纤连接在光谱准直头和光纤光谱仪之间；控制系统对反应室、激光器和光纤光谱仪进行控制。本发明通过人为降低外延片的温度来提高光致发光的信号强度，再通过石英棒来激发和收集光致发光光谱，并在光纤光谱仪上显示出光致发光光谱。本发明具有实时监测外延片在反应室内的生长情况、保证外延片能够正常生长、减少经济损失等优点。

主权项

一种在线测量发光二极管外延片光致发光光谱装置，包括反应室和控制系统，在放置于手套箱内的反应室内安装有MOCVD加热器，在MOCVD加热器的上面依次从下至上安装有石墨衬底基座和外延片，MOCVD加热器对石墨衬底基座进行加热控温，在反应室的顶端安装有正对外延片且与外延片间隔放置的MOCVD喷头，其特征在于：在MOCVD喷头上加工有一个垂直于外延片且贯通的石英棒组件孔，石英棒组件由石英棒和套在石英棒外壁的石英棒外套组成，在MOCVD喷头的外壁顶部、石英棒组件孔的周围设有外密封金属管，石英棒和石英棒外套一齐从上至下穿过外密封金属管插入石英棒组件孔中；在光纤分支块中的分光棱镜上分别安装有呈“T”字形排布的激光发射准直头、激发接收准直头和光谱准直头；激发接收准直头和光谱准直头在同一条直线上，激光发射准直头与激发接收准直头、光谱准直头垂直，激光光纤连接在激光器的激光输出孔和激光发射准直头的激光输入孔之间，复用光纤连接在激发接收准直头和石英棒的上端面之间，光谱光纤连接在光谱准直头的光谱导出孔和光纤光谱仪的光谱导入孔之间；控制系统对反应室、激光器和光纤光谱仪进行控制；激光器发出的激光通过激光光纤和激光发射准直头导入到光纤分支块的分光棱镜上，经分光棱镜反射后依次进入激发接收准直头、复用光纤和石英棒，然后导入到反应室内；从石英棒射出的激光直射外延片并激发外延片，外延片产生的激发光谱再由石英棒收集并通过复用光纤、激发接收准直头导入到分光棱镜上，穿过分光棱镜后经过光谱准直头、光谱光纤进入到光纤光谱仪，光纤光谱仪会显示出光致发光光谱；控制系统能接收光纤光谱仪的光谱数据，根据光谱强度，在生长完一层发光材料后，能主动停止生长，将外延片的生长温度从730℃降至330℃进行光致发光光谱检测，再回升到730℃继续生长。