JPS58129351A - フオトルミネツセンス強度測定装置 - Google Patents
フオトルミネツセンス強度測定装置Info
- Publication number
- JPS58129351A JPS58129351A JP1385482A JP1385482A JPS58129351A JP S58129351 A JPS58129351 A JP S58129351A JP 1385482 A JP1385482 A JP 1385482A JP 1385482 A JP1385482 A JP 1385482A JP S58129351 A JPS58129351 A JP S58129351A
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- JP
- Japan
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- sample
- light
- transmitted light
- detector
- light detector
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6489—Photoluminescence of semiconductors
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
四 発明の技術分野
本発明はフォトルミネッセンス強度測定装置に係り、特
に試料の厚さに起因する７オトｌＬ／ミネツセンス光強
度のバフツキが除去されたフォトルミネッセンス強度測
定装置に関する。
に試料の厚さに起因する７オトｌＬ／ミネツセンス光強
度のバフツキが除去されたフォトルミネッセンス強度測
定装置に関する。
（至）従来技術と問題点
一般に、フォト／Ｌ／ミネツセンス光強度は試料に吸収
される励起光の量に比例してお９．励起光強度が一定の
とき、試料の吸収係数とその厚さに依存スる。１（ラン
ベルト・ペーｙの法則）従って材料が変れば吸収係数が
変わってきて、フオ）Ａ／ｌネツセンス光強度も変わゐ
、又、同一材料でも試料の厚さが変動すれば、当然フオ
）Ａ／ミネツセンス光強度も変化する。この効果は、薄
い材料において顕著になるため（フォトμミネツセンス
強度測定により）、薄膜材料の評価をする場合フォトル
ミネッセンス光強度はその厚さ変動を補正した値を知る
ことが必要である。
される励起光の量に比例してお９．励起光強度が一定の
とき、試料の吸収係数とその厚さに依存スる。１（ラン
ベルト・ペーｙの法則）従って材料が変れば吸収係数が
変わってきて、フオ）Ａ／ｌネツセンス光強度も変わゐ
、又、同一材料でも試料の厚さが変動すれば、当然フオ
）Ａ／ミネツセンス光強度も変化する。この効果は、薄
い材料において顕著になるため（フォトμミネツセンス
強度測定により）、薄膜材料の評価をする場合フォトル
ミネッセンス光強度はその厚さ変動を補正した値を知る
ことが必要である。
これらのことから、例えば半導体発光素子の材料であゐ
エピタキシャル結晶を選別するＫは、従来試料を壁間し
、断面を観察して厚さを測定し、既に求め曳７オトμミ
ネツセンス光強度の補正を行っていた。しかし、それで
は破壊測定であ抄。
エピタキシャル結晶を選別するＫは、従来試料を壁間し
、断面を観察して厚さを測定し、既に求め曳７オトμミ
ネツセンス光強度の補正を行っていた。しかし、それで
は破壊測定であ抄。
また誤差も生じるので、発明者は、厚み補正を自動的に
組み入れた測定装置を提案した（特願昭ｂ６−０８１６
０１ ）６第１図にこのようなフオトルミネッ七ンヌ強
度測定装置の概要図を示す。
組み入れた測定装置を提案した（特願昭ｂ６−０８１６
０１ ）６第１図にこのようなフオトルミネッ七ンヌ強
度測定装置の概要図を示す。
励起光源】としてＮ４：ＹＡＧ レーザを用い、試料６
はＴ ｎ Ｐ／ＴｎＧａＡＳ Ｐ４ ｎＰダ７’ ／Ｌ
／ ヘｆ ロ構造結晶で、そのＩｎＧａＡｓＰ のフォ
トルミネッセンス強度を測定する場合の実施例図である
１図において、励起光源１から出た光は光チョッパ２に
よ！７ｇｏ。
はＴ ｎ Ｐ／ＴｎＧａＡＳ Ｐ４ ｎＰダ７’ ／Ｌ
／ ヘｆ ロ構造結晶で、そのＩｎＧａＡｓＰ のフォ
トルミネッセンス強度を測定する場合の実施例図である
１図において、励起光源１から出た光は光チョッパ２に
よ！７ｇｏ。
Ｈ２の断続光とされ、試料６に照射される。途中。
ミラー８により光の一部が入射光検出器６へ導かれ、又
試料６の下には透過光検出器８が設けられている。これ
らの検出器δ、８としてはＹＡＧレーザ光には感じるが
、フォトルミネッセンス光には感度を有し表いＳ１フオ
トダイオードが用いられる。それぞれの検出器５．８の
前面にはフィルタ４，７を設け、可視光を除去すると共
に、検出ｌｉ５．Ｂに入るし〜ザ光を適度な強さとする
ように減衰させる。
試料６の下には透過光検出器８が設けられている。これ
らの検出器δ、８としてはＹＡＧレーザ光には感じるが
、フォトルミネッセンス光には感度を有し表いＳ１フオ
トダイオードが用いられる。それぞれの検出器５．８の
前面にはフィルタ４，７を設け、可視光を除去すると共
に、検出ｌｉ５．Ｂに入るし〜ザ光を適度な強さとする
ように減衰させる。
試料６のＩｎＧａＡｓＰ層で発生したフォトルミネッセ
ンス光（波長１．３〜１．５μｍ）は、試料表面で反射
された励起光と共にレンズ９で集光され、フォトルミネ
ッセンス光検出９３１１に導かれる。しかし、励起光は
光検出器１１の前面のフイμり１０で除去され、光検出
器１１には７オ）ルミネッセンス光のみが照射される。
ンス光（波長１．３〜１．５μｍ）は、試料表面で反射
された励起光と共にレンズ９で集光され、フォトルミネ
ッセンス光検出９３１１に導かれる。しかし、励起光は
光検出器１１の前面のフイμり１０で除去され、光検出
器１１には７オ）ルミネッセンス光のみが照射される。
この光検出器１１は例えばＧｅフォトダイオードが用い
られる。そして、それぞれの検出器５，８．１１の出力
はロックインアンプ１２〜１４を介して演算回路１５．
１８につながれ、結果が記録計１７に記録される。
られる。そして、それぞれの検出器５，８．１１の出力
はロックインアンプ１２〜１４を介して演算回路１５．
１８につながれ、結果が記録計１７に記録される。
このようなフォトルミネッセンス強度測定装置において
、試料６とフィルタ７、透過光検出器８とは一体化され
ていて、駆動系１８によって動かすことができ、試料全
面の任意位置でフォトルミネッセンス光を測定できる構
造となっている。それは試料面内でのフォト／％／ミネ
ツセンスＩＩＪｔのパフツキを知るために設けられた構
造である。しかし、例えば直径１５ｍｍの試料ならば、
透過光検出器８の受光面もそれと同等あるいはそれ以上
でなければ検出することはできない。
、試料６とフィルタ７、透過光検出器８とは一体化され
ていて、駆動系１８によって動かすことができ、試料全
面の任意位置でフォトルミネッセンス光を測定できる構
造となっている。それは試料面内でのフォト／％／ミネ
ツセンスＩＩＪｔのパフツキを知るために設けられた構
造である。しかし、例えば直径１５ｍｍの試料ならば、
透過光検出器８の受光面もそれと同等あるいはそれ以上
でなければ検出することはできない。
透過光検出器８は上記したように８１フオトダイオード
が用いられ、それは例えば厚さ５００μ屑のｎ型Ｓｉ基
板に膜厚数１００ＯＡのＰ型拡散層金形成した構造であ
るから、拡散深さは広い面積に１って一様にな９にくく
、又濃度も変動があるために、受光面に部分的な感度ム
ラがある、Ｕ 発明の目的 その感度ムラは精々±５％程度であるが、フォトルミネ
ッセンス強度の測定値としては、それを折込んだ値がえ
られることにカリ、それだけ誤差が増えることになる。
が用いられ、それは例えば厚さ５００μ屑のｎ型Ｓｉ基
板に膜厚数１００ＯＡのＰ型拡散層金形成した構造であ
るから、拡散深さは広い面積に１って一様にな９にくく
、又濃度も変動があるために、受光面に部分的な感度ム
ラがある、Ｕ 発明の目的 その感度ムラは精々±５％程度であるが、フォトルミネ
ッセンス強度の測定値としては、それを折込んだ値がえ
られることにカリ、それだけ誤差が増えることになる。
本発明はこのような透過光検出器の感度ムラによる測定
誤差を解消させて、測定値の精度を高めることｔ−目的
とするものである。
誤差を解消させて、測定値の精度を高めることｔ−目的
とするものである。
… 発明の構成
その目的は、本発明によれば透過光検出器を試ａｔ−載
せた試料保持台から離して固定とし、試料保持台上の試
料全面が、固定された入射光で照射されるように、試料
および試料保持台のみを可動させる機構が設けられたフ
ォトルミネッセンス強度測定装置によって達成されるこ
とができる。
せた試料保持台から離して固定とし、試料保持台上の試
料全面が、固定された入射光で照射されるように、試料
および試料保持台のみを可動させる機構が設けられたフ
ォトルミネッセンス強度測定装置によって達成されるこ
とができる。
（ｅ） 発明の実施例
以下、一実施例により詳細に説明する。第２図はその概
要図を示して）Ｄ、第１図と比較すれば明らかなように
、試料６とフイμり、透過光検出器とを分離して、試料
６を試料保持台９０上に載置し、駆動系２１によって試
料６のみを可動させる。試料保持台２０は透過光が透過
される材料、例えば透明石英板を使用する。このように
すれば。
要図を示して）Ｄ、第１図と比較すれば明らかなように
、試料６とフイμり、透過光検出器とを分離して、試料
６を試料保持台９０上に載置し、駆動系２１によって試
料６のみを可動させる。試料保持台２０は透過光が透過
される材料、例えば透明石英板を使用する。このように
すれば。
励起光１ＩＩｌは固定されているからフィルタ８ｇと透
過光検出ｌＩ２８とは励起光源ｌからの入射光が。
過光検出ｌＩ２８とは励起光源ｌからの入射光が。
試料６と試料保持台ＢＯとを透過して照射する位置が固
定される。従って、透過光検出器２８の受光面積を小さ
くできて、直径！１ｍｍφあるいはそれ以下でもよく、
照射位置が固定されるために、受光部面内の感度ムラの
影響は解消される。を九、試料６も透過光検出器の面積
で制約されることなく、従来より大要な試料の測定も可
能となる。
定される。従って、透過光検出器２８の受光面積を小さ
くできて、直径！１ｍｍφあるいはそれ以下でもよく、
照射位置が固定されるために、受光部面内の感度ムラの
影響は解消される。を九、試料６も透過光検出器の面積
で制約されることなく、従来より大要な試料の測定も可
能となる。
その他の構成社、従来の装置と変りは危く、入射光検出
器６で検知された光量Ａはロックインアンプ１２を介し
て演算回路１５に導かれ、父上記の透過光検出器２８で
検知された光量Ｂはロックインアップ１８を介して演算
回路１５に導かれて、演算回路１６で演算（Ａ−Ｂ）が
行われる。フォトルミネッセンス光検出器１１で検知さ
れ九光量Ｃも同じくロックインアンプ１４を介して、演
算回路１６で上記演算回路１５からの演算出力（Ａ−Ｂ
）と演算され、透過光が差し引かれたフォトルミ車ツセ
ンスの光強度Ａ−Ｂが得られて、記録計１７に記憶され
る。
器６で検知された光量Ａはロックインアンプ１２を介し
て演算回路１５に導かれ、父上記の透過光検出器２８で
検知された光量Ｂはロックインアップ１８を介して演算
回路１５に導かれて、演算回路１６で演算（Ａ−Ｂ）が
行われる。フォトルミネッセンス光検出器１１で検知さ
れ九光量Ｃも同じくロックインアンプ１４を介して、演
算回路１６で上記演算回路１５からの演算出力（Ａ−Ｂ
）と演算され、透過光が差し引かれたフォトルミ車ツセ
ンスの光強度Ａ−Ｂが得られて、記録計１７に記憶され
る。
かような構造とした装置の実施結果によると、透過光検
出器２８の感度ムラの影響がなくなったため、フォト／
Ｉ／ミネツセンヌ光強度の相対誤差を５％から８％に減
少させることができた。
出器２８の感度ムラの影響がなくなったため、フォト／
Ｉ／ミネツセンヌ光強度の相対誤差を５％から８％に減
少させることができた。
（イ）発明の効果
以上の実施例から判るように、本発明Ｋか＼るフォト〜
ミネツセンス強度測定装置は、光吸収層の厚さＫよるバ
フツキを補正したフォト／Ｌ／ミネッセンヌ光強度が測
定できる上に、検出器感度バフを除去した誤差の極めて
少ない測定値がえられる結果となり、光通信の発展に寄
与する効果が大きい。
ミネツセンス強度測定装置は、光吸収層の厚さＫよるバ
フツキを補正したフォト／Ｌ／ミネッセンヌ光強度が測
定できる上に、検出器感度バフを除去した誤差の極めて
少ない測定値がえられる結果となり、光通信の発展に寄
与する効果が大きい。
第１図は従来のフォトμミネツセンス強度測定装置、第
２図は本発明にか〜るフォトμミネツセンス強度測定装
置の何れも構成概要を示す図である。 図中、ｌは励起光源、８は光チ目ツバ、８はミラー、４
，７，１０．２２はフィルタ、６は入射光検出器、６は
試料、８．８８は透過光検出器、９はレンズ、１１はフ
ォトルミネッセンス光検出器、１２〜１４はロックイン
アンプ、１！５．１６は演算回路、１７は記録針、１８
．ｇｌは駆動系、２０は試料保持台を示す。
２図は本発明にか〜るフォトμミネツセンス強度測定装
置の何れも構成概要を示す図である。 図中、ｌは励起光源、８は光チ目ツバ、８はミラー、４
，７，１０．２２はフィルタ、６は入射光検出器、６は
試料、８．８８は透過光検出器、９はレンズ、１１はフ
ォトルミネッセンス光検出器、１２〜１４はロックイン
アンプ、１！５．１６は演算回路、１７は記録針、１８
．ｇｌは駆動系、２０は試料保持台を示す。
Claims (1)
- 励起光源、光集光系、フオ）Ａ／ミネツセンス光検出器
、励起光の試料への入射光を検出する入射光検出器、お
よび励起光の試料を透過した透過光を検出する透過光検
出器を備え九フォトμミネツセンス惜度測定装置におい
て、上記透過光検出器が試料保持台から離して固定され
、試料保持台上の試料全面が、固定された入射光で照射
されるように、試料および試料保持台のみ全可動させる
機構が設けられたことを特徴とするフォトＡ／ミネツセ
ンス強度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1385482A JPS58129351A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | フオトルミネツセンス強度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1385482A JPS58129351A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | フオトルミネツセンス強度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58129351A true JPS58129351A (ja) | 1983-08-02 |
Family
ID=11844858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1385482A Pending JPS58129351A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | フオトルミネツセンス強度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58129351A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144309A (ja) * | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Hitachi Ltd | プリント基板上の配線パターンの検査装置 |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP1385482A patent/JPS58129351A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144309A (ja) * | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Hitachi Ltd | プリント基板上の配線パターンの検査装置 |
| JPH0414281B2 (ja) * | 1984-08-08 | 1992-03-12 | Hitachi Ltd |
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