一种泵浦探测光致发光的探测装置的制作方法

专利2025-03-22  26


本发明涉及半导体材料光致发光检测,具体涉及一种泵浦探测光致发光的探测装置。


背景技术:

1、为了能够检测半导体材料内不同能级缺陷对半导体材料的光致发光的影响,需要检测半导体材料的光致发光信息,因此目前亟需一种能够精确检测半导体材料的光致发光信息的探测装置。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明实施例提供一种泵浦探测光致发光的探测装置,以精确检测半导体材料的光致发光信息。

2、为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:

3、本发明实施例公开一种泵浦探测光致发光的探测装置,所述探测装置至少包括:光源、滤波器、第一凸透镜、斩波器、第一平面镜、半反半透透镜、承载有待测半导体样品的样品底座、泵浦系统、探测系统、光谱仪、锁相放大器;

4、所述光源,用于发射光束,使得所述光束通过所述滤波器和所述第一凸透镜射入所述斩波器;

5、所述斩波器,用于为所述光束提供指定脉冲频率,使得具有指定脉冲频率的所述光束经过所述第一平面镜反射至所述半反半透透镜进行分光,得到射入所述探测系统的探测光线和射入所述泵浦系统的泵浦光线;

6、所述探测系统,用于使得所述探测光线经过反射后照射至所述待测半导体样品的指定位置,以激发所述待测半导体样品的光致发光;

7、所述泵浦系统,用于使得所述泵浦光线经过反射后照射至所述待测半导体样品的所述指定位置,其中,照射至所述待测半导体样品的所述探测光线和所述泵浦光线具有位差;

8、所述光谱仪,用于收集所述探测光线和所述泵浦光线照射至所述待测半导体样品所产生的散射光,并对所述散射光进行分光处理;

9、所述锁相放大器,用于提取分光处理后的所述散射光的信号幅值和相位信息。

10、优选的,所述探测装置还包括:

11、计算机,用于处理由所述锁相放大器提取得到的所述信号幅值和所述相位信息。

12、优选的,所述探测系统至少包括:第二平面镜、第三平面镜、第四平面镜、第五平面镜和第二凸透镜;所述第三平面镜和所述第四平面镜相互垂直。

13、优选的,所述泵浦系统至少包括:第六平面镜、第七平面镜、第八平面镜和光延迟器;所述第七平面镜和所述第八平面镜相互垂直。

14、优选的,所述光延迟器由相互垂直的第九平面镜和第十平面镜组成;所述光延迟器用于使得照射至所述待测半导体样品的所述探测光线和所述泵浦光线具有位差。

15、优选的,所述探测装置还包括:遮光板;

16、所述遮光板,用于遮挡所述探测光线和所述泵浦光线照射至所述待测半导体样品所产生的反射光。

17、优选的,所述探测装置还包括:具有第一焦距的第一透镜和具有第二焦距的第二透镜;

18、所述探测光线和所述泵浦光线照射至所述待测半导体样品所产生的散射光,依序经过所述第一透镜和所述第二透镜射入所述光谱仪。

19、优选的,所述光源为激光光源,所述光源的波长处于第一指定范围内,所述光源的光谱半高宽范围处于第二指定范围内,所述光源的光子能量大于所述待测半导体样品的禁带宽度。

20、优选的,所述滤波器由指定放大倍率的显微物镜和指定尺寸的小孔组成。

21、优选的,所述第一平面镜与所述半反半透透镜平行,所述第一平面镜与第二平面镜呈180度夹角。

22、基于上述本发明实施例提供的一种泵浦探测光致发光的探测装置,该探测装置至少包括:光源、滤波器、第一凸透镜、斩波器、第一平面镜、半反半透透镜、承载有待测半导体样品的样品底座、泵浦系统、探测系统、光谱仪、锁相放大器;该探测装置利用具有位差的探测光线和泵浦光线照射至待测半导体样品的指定位置处,收集探测光线和泵浦光线照射至待测半导体样品所产生的散射光,从而获得待测半导体样品的光致发光信息,实现精确检测半导体材料的光致发光信息。



技术特征:

1.一种泵浦探测光致发光的探测装置,其特征在于,所述探测装置至少包括:光源、滤波器、第一凸透镜、斩波器、第一平面镜、半反半透透镜、承载有待测半导体样品的样品底座、泵浦系统、探测系统、光谱仪、锁相放大器;

2.根据权利要求1所述的探测装置,其特征在于,所述探测装置还包括:

3.根据权利要求1所述的探测装置,其特征在于,所述探测系统至少包括:第二平面镜、第三平面镜、第四平面镜、第五平面镜和第二凸透镜;所述第三平面镜和所述第四平面镜相互垂直。

4.根据权利要求1所述的探测装置,其特征在于,所述泵浦系统至少包括:第六平面镜、第七平面镜、第八平面镜和光延迟器;所述第七平面镜和所述第八平面镜相互垂直。

5.根据权利要求4所述的探测装置,其特征在于,所述光延迟器由相互垂直的第九平面镜和第十平面镜组成;所述光延迟器用于使得照射至所述待测半导体样品的所述探测光线和所述泵浦光线具有位差。

6.根据权利要求1-5中任一所述的探测装置,其特征在于,所述探测装置还包括:遮光板;

7.根据权利要求1-5中任一所述的探测装置,其特征在于,所述探测装置还包括:具有第一焦距的第一透镜和具有第二焦距的第二透镜;

8.根据权利要求1-5中任一所述的探测装置,其特征在于,所述光源为激光光源,所述光源的波长处于第一指定范围内,所述光源的光谱半高宽范围处于第二指定范围内,所述光源的光子能量大于所述待测半导体样品的禁带宽度。

9.根据权利要求1-5中任一所述的探测装置,其特征在于,所述滤波器由指定放大倍率的显微物镜和指定尺寸的小孔组成。

10.根据权利要求3所述的探测装置,其特征在于,所述第一平面镜与所述半反半透透镜平行,所述第一平面镜与第二平面镜呈180度夹角。


技术总结
本发明提供了一种泵浦探测光致发光的探测装置,该探测装置至少包括:光源、滤波器、第一凸透镜、斩波器、第一平面镜、半反半透透镜、承载有待测半导体样品的样品底座、泵浦系统、探测系统、光谱仪、锁相放大器;该探测装置利用具有位差的探测光线和泵浦光线照射至待测半导体样品的指定位置处,收集探测光线和泵浦光线照射至待测半导体样品所产生的散射光,从而获得待测半导体样品的光致发光信息,实现精确检测半导体材料的光致发光信息。

技术研发人员:王岩,徐鹏飞
受保护的技术使用者:无锡华兴光电研究有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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