CN2232586Y - 一种测试少子寿命的装置 - Google Patents
一种测试少子寿命的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2232586Y CN2232586Y CN 95243479 CN95243479U CN2232586Y CN 2232586 Y CN2232586 Y CN 2232586Y CN 95243479 CN95243479 CN 95243479 CN 95243479 U CN95243479 U CN 95243479U CN 2232586 Y CN2232586 Y CN 2232586Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microwave
- sample
- window
- minority carrier
- circulator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种测试少子寿命的装置，是采用光纤传输与微波耦合的在低温条件下同时可进行接触式或非接触式测试半导体少子寿命，被测样品被放在杜瓦内的光与微波的交会处，光源采用砷化镓发光二极管，经光学透镜会聚到光纤传输到样品上，微波源采用耿氏振荡器发出8毫米波，通过隔离器、衰减器、环行器、喇叭天线辐射到杜瓦瓶中的样品上，然后被样品反射经原路回到环行器，带有少子寿命信息的微波反射功率被检波器检测出来。
Description
本实用新型涉及借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料的领域，特别是一种采用光纤传输与毫米波耦合的利用光学激发来测试半导体少数载流子寿命的装置。
碲镉汞等半导体器件已广泛应用于科研、工业和航天等领域，少数载流子寿命是表征半导体器件性能的重要标志。通常采用直流光电导衰退法来测试，这方法是用大于半导体禁带宽度能量的光辐照到半导体上时，半导体中产生光电导变化，在偏场作用下测出光电导变化，从而获得少子寿命。这种测量必须在样品两端加引电极，必然给材料带来损伤。由于成象的要求，面阵器件随着发展，在面阵器件制备过程中必须知道材料的均匀性，因而要进行小面积范围的测试。以往测试中采用的光源为砷化镓红外发光二极管，它发出0.84微米的近红外光，发散度大，难以确定它到达低温杜瓦瓶中样品上的位置和大小。
本实用新型的目的在于提供一种在低温条件下同时可进行非接触式和接触式测试半导体少子寿命的装置。
本实用新型的原理是基于当一近红外(一般在0.8微米左右)脉冲光照射到半导体材料上时产生光电导的瞬态变化，从这变化可反映出少数载流子寿命。当一高频电磁波(微波)与脉冲光同时辐射到增导体材料上时，由于光脉冲产生的光电导的瞬态变化引起微波反射功率的微小的瞬态变化，在一级近似下可用下式表示：
ΔP＝AΔσ
其中Δσ为光电导瞬态变化，ΔP为微波反射功率瞬态变化，A为常数。由上式，测出微波反射功率的瞬态变化即可知光电导的瞬态变化，根据寿命标志着少数载流子浓度减小到原值的1/e所经历的时间，故测定指数衰减曲线即可确定寿命。
本装置中包括通常技术中的光源、微波源、微波接收器和低温杜瓦瓶。本实用新型的目的通过如下技术方案达到：被测样品放在杜瓦瓶内的光和微波交会处的样品架上，在样品架前置有窗口座，窗口座上装有窗口，在窗口座的一侧装有光纤座，另一侧开有观察窗，在窗口座与杜瓦瓶本体接口间衬有密封环，杜瓦瓶还具有多元探测的接线头，光源采用砷化镓红外发光二极管，它发出0.84微米波长的红外光，经光学透镜组会聚到光纤，光纤通过光纤座引伸到低温杜瓦瓶中把光传输到样品上。微波源采用耿氏振荡器发出8毫米波，顺次通过隔离器、衰减器、环行器、喇叭天线辐射到杜瓦瓶中的样品上，然后被样品反射，经原路至环行器，而带有样品光电导变化少子寿命信息的微波反射功率则经检波器被检测出来，通过示波器观察或记录下来。
显然，本实用新型具有如下有益效果：
1.由于低温杜瓦瓶既具有多元探测的接线头，又具有光纤传输和微波耦合的结构，因此可以同时进行接触式和非接触式测试，也可单独各自进行，非接触式测试可避免测试给材料带来损伤，也可同时进行两种测试方法对比，为半导体材料理论研究和器件制备提供有力手段。
2.采用光纤传输到杜瓦瓶中，可使近红外光会聚到样品某确定位置，且可获得略大于光纤通光口径的小面积的辐照区。
本实用新型附图说明如下：
图1是常用直流光电导衰通法测试少子寿命简图。
图2是本实用新型的结构示意图。
图3是本实用新型测试少子寿命原理图。
图4是本实用新型的低温杜瓦瓶局部剖示图。
图5是用本实用新型对碲镉汞材料少子寿命测试的曲线图。
下面结合附图对最佳实施例作进一步说明。
本实施例是将被测样品1安装在杜瓦瓶2内的样品架201上，盖上窗口座203使密封环202被压紧，以便保持真空度。在窗口座203的正向开口装有窗口204，窗口座的一侧置有光纤座3，另一侧开有观察窗口205。光源6采用砷化镓发光二极管，它发出0.84微米的红外光，经光学透镜组5会聚到光纤4，经固定在杜瓦瓶上的光纤座3进入杜瓦瓶2内，把光传输到样品1上。微波源7采用耿氏振荡器，紧接微波源7顺次配置供传输微波的隔离器8、衰减器9和环行器10，紧接环行器10一路配置喇叭天线12，以供微波由喇叭天线12辐射，经过窗口204到达样品1上；紧接环行器10另一路配置供检测微波反射功率的检波器11。耿氏振荡器发出8毫米波长的微波，经隔离器8、衰减器9、环行器10，再由喇叭天线12辐射，经过聚四氟乙烯窗口204到达被测样品1上，然后被样品反射经原路到环行器10，后经检测器11，带有样品光电导衰退信息的微波反射功率被检测出来，通过示波器就可观察和被记录下来。
本实用新型设计人将本实施例配用TDS—520示波器试用于碲镉汞少子寿命的测试，请参阅图5，即测到非接触式微波反射功率曲线13和接触式光电导衰减曲线14的比较，该材料的少数载流子寿命为微秒级。
Claims (1)
1.一种测试少子寿命的装置，包括光源(6)、微波源(7)、微波接收器和低温杜瓦瓶(2)，其特征在于：
a.杜瓦瓶(2)内具有供安装待测样品的样品架(201)，在样品架(201)的前方置有窗口座(203)，在窗口座(203)上装有供微波透入的窗口(204)，窗口座(203)的一侧装有供安装光纤的光纤座(3)，在窗口座(203)的另一侧设有观察窗口(205)，在窗口座(203)与杜瓦瓶(2)本体接口间衬有密封环(202)，杜瓦瓶(2)还具有多元探测的接线头；
b.光源(6)采用砷化镓发光二极管，经光学透镜组(5)会聚到光纤(4)，光纤(4)通过光纤座(3)进入杜瓦瓶(2)内，将光传输到样品(1)上；
c.微波源(7)采用耿氏振荡器，紧接微波源(7)顺次配置供传输微波的隔离器(8)、衰减器(9)和环行器(10)，紧接环行器(10)一路配置喇叭天线(12)，以供微波由喇叭天线(12)辐射，经过窗口(204)到达样品(1)上，紧接环行器(10)另一路配置供检测微波反射功率的检波器(11)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 95243479 CN2232586Y (zh) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 一种测试少子寿命的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 95243479 CN2232586Y (zh) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 一种测试少子寿命的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2232586Y true CN2232586Y (zh) | 1996-08-07 |
Family
ID=33884075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 95243479 Expired - Fee Related CN2232586Y (zh) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 一种测试少子寿命的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2232586Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102914502A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-02-06 | 厦门大学 | 半导体材料少子寿命无接触非破坏测试仪 |
| CN103901335A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-07-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种半导体少数载流子寿命分布的红外偏振光学成像检测方法与系统 |
| CN107748307A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-03-02 | 华中科技大学 | 一种高功率毫米波模式实时分析系统 |
-
1995
- 1995-02-24 CN CN 95243479 patent/CN2232586Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102914502A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-02-06 | 厦门大学 | 半导体材料少子寿命无接触非破坏测试仪 |
| CN103901335A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-07-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种半导体少数载流子寿命分布的红外偏振光学成像检测方法与系统 |
| CN103901335B (zh) * | 2014-04-22 | 2016-03-30 | 哈尔滨工业大学 | 一种半导体少数载流子寿命分布的红外偏振光学成像检测方法与系统 |
| CN107748307A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-03-02 | 华中科技大学 | 一种高功率毫米波模式实时分析系统 |
| CN107748307B (zh) * | 2017-09-29 | 2019-09-13 | 华中科技大学 | 一种高功率毫米波模式实时分析系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101332068B1 (ko) | 반사 및 전송 모드에서의 수화물 및 승객 검사용테라헤르쯔 영상 | |
| US8039801B2 (en) | Detection apparatus for detecting electromagnetic wave passed through object | |
| US5952818A (en) | Electro-optical sensing apparatus and method for characterizing free-space electromagnetic radiation | |
| US5177444A (en) | Determination of carbon in fly ash from microwave attenuation and phase shift | |
| EP0521059B1 (en) | Determination of carbon in fly ash | |
| CN100388008C (zh) | 比吸收率测量系统和方法 | |
| CN101527273B (zh) | 一种半导体材料特性的测量装置 | |
| KR101465377B1 (ko) | μ-ＰＣＤ법을 사용한 박막 반도체의 결정성 평가 장치 | |
| CN101126701A (zh) | 基于太赫兹发射与探测装置的气固两相流颗粒浓度的检测装置及方法 | |
| CN104914115B (zh) | 土壤墒情测定仪及其测定方法 | |
| CN101017145A (zh) | 一种薄层微晶介质材料的光电子特性检测方法及装置 | |
| CN109142266B (zh) | 一种太赫兹精细谱探测仪 | |
| CN2232586Y (zh) | 一种测试少子寿命的装置 | |
| CN206945533U (zh) | 小型化太赫兹时域光谱仪 | |
| CN109839433A (zh) | 基于集磁面扫描的金属管道缺陷定位检测装置及方法 | |
| CN104914050B (zh) | 一种提高光声光谱检测灵敏度的装置及方法 | |
| US5020920A (en) | Method and apparatus for millimeter-wave detection of thermal waves for materials evaluation | |
| CN116297308A (zh) | 一种光纤式太赫兹时域光谱系统 | |
| CN112180304B (zh) | 一种基于复合气室的极弱磁测量装置 | |
| WO1992011528A1 (en) | Method and apparatus for measuring minority carrier concentration in semiconductor materials | |
| Wang et al. | Detection method for metal impurities and interlayer moisture in power insulation equipment by Terahertz technology | |
| AU630892B2 (en) | Determination of carbon in fly ash | |
| Capps et al. | Broad-band microwave measurement of water using transient radiation | |
| US3482160A (en) | Microwave dielectric material testing system | |
| Betz et al. | Non-Destructive Testing of Semiconductor Materials Using Microwave Photoconductivity |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |