一种半导体材料特性的测量装置

摘要

本发明公开了一种半导体材料特性的测量装置及方法，用于测量半导体材料的特性参数以及对材料加工品质的评价，在测试系统中仅由一束激发光和一束探测光来，可同时或分别取得样品的光载流子辐射测量信号、自由载流子吸收测量信号以及光调制反射测量信号，通过同时或分别分析处理光载流子辐射、自由载流子吸收和光调制反射信号数据，可得到半导体材料的特性参数；通过与标准或标定样品信号数据比较，可测量半导体材料加工时引入的杂质浓度和缺陷浓度等参数。

主权项

一种半导体材料特性的测量装置，其特征在于：包括：用于产生激发光的激发光光源(1)；用于产生探测光的探测光光源(2)，用于微弱信号检测的锁相放大器(3)；用于控制系统自动运行及数据处理的计算机(4)，电控精密位移台(5)用于调节激发光光源(1)与探测光光源(2)之间的相对位置；位于激发光源(1)之后用于调制所产生的激发光的强度的激发光调制系统(6)，用于呈放待测半导体材料的样品台(7)、辐射光收集系统(8)、用于探测光载流子辐射信号的辐射光探测器(9)、以及用于探测自由载流子吸收信号的载流子吸收信号探测器(10)和用于调制光反射信号的调制光反射信号探测器(11)；其中辐射光探测器(9)，载流子吸收信号探测器(10)，调制光反射信号探测器(11)的输出端与锁相放大器(3)的信号输入端相连；激发光调制系统(6)的同步参考信号输出端与锁相放大器(3)的参考信号输入端相连；激发光调制系统(6)的信号产生端口与激发光光源(1)的调制输入端口相连；计算机(4)与锁相放大器(3)、电控精密位移台(5)、激发光调制系统(6)通过通讯端口连接；激发光光源(1)发出激发光经激发光调制系统(6)调制后产生周期性调制激发光并照射在样品表面产生辐射光，经辐射光收集系统(8)收集后由辐射光探测器(9)探测并经锁相放大器(3)解调产生光载流子辐射信号由计算机(4)记录并处理；探测光光源(2)发出的探测光经样品表面激发光照射区域并透射到后表面，由载流子吸收信号探测器(10)探测，经锁相放大器(3)解调产生自由载流子吸收信号由计算机(4)记录并处理；探测光光源(2)发出的探测光经样品表面反射，其反射光由调制光反射信号探测器(11)探测，经锁相放大器(3)解调产生调制光反射信号由计算机(4)记录并处理。