一种测量直接带隙半导体材料禁带宽度的装置和方法

摘要

本发明公开了一种测量直接带隙半导体材料禁带宽度的装置和方法，该装置包括：光源、第一透镜、待测样品、源表、第二透镜、单色仪、探测器组件和计算机，该计算机控制单色仪、源表和探测器组件，实现源表对直接带隙半导体材料制成肖特基势垒探测器样品的不同反向偏置电压设定，得到不同偏置电压下肖特基势垒区域的光荧光光谱强度分布，在反向偏压U1、U2(U1＜U2)下的光荧光光谱强度分布分别为P1、P2，二者之差ΔP21＝P2-P1，曲线ΔP21的正数部分最大峰值对应的波长数值相对应的光子能量就是所测量的直接带隙半导体材料的禁带宽度Eg。利用本发明，测得的直接带隙半导体材料的禁带宽度精度高，显示非常直观。

主权项

一种测量直接带隙半导体材料禁带宽度的装置，其特征在于，包括：一光源(1)，用于提供光束，激发待测样品(3)的肖特基势垒区域，使待测样品(3)发出光荧光；一第一透镜(2)，位于待测样品(3)前，汇聚光源(1)发出的光束到待测样品(3)的肖特基势垒区域内；一待测样品(3)，放置在样品台上，该待测样品(3)的肖特基势垒区域表面与入射的光束成一定角度，使该待测样品的肖特基势垒区域表面发出的光荧光进入第二透镜(5)和单色仪(6)，且该待测样品的肖特基势垒区域表面反射的光束不进入第二透镜(5)和单色仪(6)；一源表(4)，与待测样品(3)连接，用于向待测样品(3)提供反向偏置电压；一第二透镜(5)，放置在垂直于待测样品(3)的肖特基势垒区域表面方向的前方，汇聚待测样品(3)发出的光荧光，入射到其后的单色仪(6)入射狭缝里；一单色仪(6)，用于接收待测样品(3)的肖特基势垒区域发出的光荧光，对光荧光进行波长进行扫描，出射光入射到其后的探测器组件(7)的接受区；一探测器组件(7)，用于测量待测样品(3)发出的光荧光经单色仪(6)选定波长下的光强度；一计算机(8)，用于控制源表(4)、单色仪(6)和探测器组件(7)，实现源表(4)对待测样品(3)的不同反向偏置电压的设定，通过控制单色仪(6)和探测器组件(7)获取待测样品(3)在反向偏压下的光荧光光谱强度分布数据，得到待测样品(3)在不同反向偏置电压下肖特基势垒区域的光荧光光谱强度分布。