PMEye-3000光致發(fā)光光譜成像（PL-Mapping）測(cè)量系統(tǒng)是卓立漢光最新研制的，用于LED外延片、半導(dǎo)體晶片、太陽(yáng)能電池材料等，在生產(chǎn)線上的質(zhì)量控制和實(shí)驗(yàn)室中的產(chǎn)品研發(fā)檢測(cè)。該系統(tǒng)對(duì)樣品的PL譜進(jìn)行Mapping二維掃描成像，掃描結(jié)果以3D方式進(jìn)行顯示，使檢測(cè)結(jié)果更易于分析和比較。該系統(tǒng)的軟件窗口界面友好，操作簡(jiǎn)單，只需簡(jiǎn)單培訓(xùn)就能使用。
測(cè)試原理：
PL（光致發(fā)光）是一種輻射復(fù)合效應(yīng)。在一定波長(zhǎng)光源的激發(fā)下，電子吸收激發(fā)光子的能量，向高能級(jí)躍遷而處于激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的狀態(tài)，會(huì)以輻射復(fù)合的形式發(fā)射光子向低能級(jí)躍遷，這種被發(fā)射的光稱為熒光。熒光光譜代表了半導(dǎo)體材料內(nèi)部，一定的電子能級(jí)躍遷的機(jī)制，也反映了材料的性能及其缺陷。PL是一種用于提供半導(dǎo)體材料的電學(xué)、光學(xué)特性信息的光譜技術(shù)，可以研究帶隙、發(fā)光波長(zhǎng)、結(jié)晶度和晶體結(jié)構(gòu)以及缺陷信息等等。
應(yīng)用領(lǐng)域舉例：
LED外延片，太陽(yáng)能電池材料，半導(dǎo)體晶片，半導(dǎo)體薄膜材料等檢測(cè)與研究。
主要特點(diǎn)：
◆ PLMapping測(cè)量
◆ 多種激光器可選
◆ Mapping掃描速度：180點(diǎn)/秒
◆ 空間分辨率：50um
◆ 光譜分辨率：0.1nm@1200g/mm
◆ Mapping結(jié)果以3D方式顯示
◆ 最大8吋的樣品測(cè)量
◆ 樣品精確定位
◆ 樣品真空吸附
◆ 可做低溫測(cè)量
◆ 膜厚測(cè)量
一體化設(shè)計(jì)，操作符合人體工學(xué)
PMEye3000 PL Mapping測(cè)量系統(tǒng)采用立式一體化設(shè)計(jì)，關(guān)鍵尺寸根據(jù)人體工學(xué)理論設(shè)計(jì)，不管是樣品的操作高度和電腦使用高度，都特別適合于人員操作。主機(jī)與操作平臺(tái)高度集成，方便于在實(shí)驗(yàn)室和檢測(cè)車間里擺放。儀器側(cè)面設(shè)計(jì)有可收放平臺(tái)，可擺放液晶顯示器和鼠標(biāo)鍵盤。儀器底部裝有滾輪，方便于儀器在不同場(chǎng)地之間的搬動(dòng)。
模塊化設(shè)計(jì)
PMEye-3000 PL Mapping測(cè)量系統(tǒng)全面采用模塊化設(shè)計(jì)思想，可根據(jù)用戶的樣品特點(diǎn)來(lái)選擇規(guī)格配置，讓用戶有更多的選擇余地。激發(fā)光源、樣品臺(tái)、光譜儀、探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備都實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)。
操作簡(jiǎn)便、全電腦控制
PMEye-3000 PL Mapping測(cè)量系統(tǒng)，采用整機(jī)設(shè)計(jì)，用戶只需要根據(jù)需要放置檢測(cè)樣品，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的光路調(diào)整，操作簡(jiǎn)便；所有控制操作均通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)控制實(shí)現(xiàn)。
全新的樣品臺(tái)設(shè)計(jì)，采用真空吸附方式對(duì)樣品進(jìn)行固定，避免了用傳統(tǒng)方式固定樣品而造成的損壞；可對(duì)常規(guī)尺寸的LED外延片樣品進(jìn)行精確定位，提高測(cè)量重復(fù)精度。
兩種測(cè)量方式,用途更廣泛
系統(tǒng)采用直流和交流兩種測(cè)量模式，直流模式用于常規(guī)檢測(cè)，交流模式用于微弱熒光檢測(cè)。
監(jiān)控激發(fā)光源,校正測(cè)量結(jié)果
一般的PL測(cè)量系統(tǒng)只是測(cè)量熒光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，而沒(méi)有對(duì)激發(fā)光源進(jìn)行監(jiān)控，而激發(fā)光源的不穩(wěn)定性將會(huì)對(duì)PL測(cè)量結(jié)果造成影響。PMEye-3000 PL Mapping測(cè)量系統(tǒng)增加對(duì)激光強(qiáng)度的監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果來(lái)對(duì)PL測(cè)量進(jìn)行校正。這樣就可以消除激發(fā)光源的不穩(wěn)定帶來(lái)的測(cè)量誤差。
激光器選配靈活
PMEye-3000 PL Mapping測(cè)量系統(tǒng)有多種高穩(wěn)定性的激光器可選，系統(tǒng)最多可內(nèi)置2個(gè)激光器和一個(gè)外接激光器，標(biāo)配為1個(gè)405nm波長(zhǎng)高穩(wěn)定激光器。用戶可以根據(jù)測(cè)量對(duì)象選配不同的激光器，使PL檢測(cè)更加精準(zhǔn)。
可選配的激光器波長(zhǎng)有： 405nm，442nm，532nm、785nm、808nm等，外置選配激光器波長(zhǎng)為：325nm。
自動(dòng)Mapping功能
PMEye-3000 PL Mapping測(cè)量系統(tǒng)配置200×200mm的二維電控位移臺(tái)，最大可測(cè)量8英寸的樣品。用戶可以根據(jù)不同的樣品規(guī)格來(lái)設(shè)置掃描區(qū)域、掃描步長(zhǎng)、掃描速度等，掃描速度可高達(dá)每秒180個(gè)點(diǎn)，空間分辨率可達(dá)50um。掃描結(jié)果以3D方式顯示，以不同的顏色來(lái)表示不同的熒光強(qiáng)度。
軟件功能豐富,操作簡(jiǎn)便
我們具有多年的測(cè)量系統(tǒng)操作軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，,熟悉試驗(yàn)測(cè)量需求和用戶的操作習(xí)慣，從而使開(kāi)發(fā)的這套PMEye-3000操作軟件功能強(qiáng)大且操作簡(jiǎn)便。
MEye-3000操作軟件提供單點(diǎn)PL光譜測(cè)量及顯示，單波長(zhǎng)的X-Y Mapping測(cè)量，給定光譜范圍的X-Y Mapping測(cè)量及根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行峰值波長(zhǎng)、峰值強(qiáng)度、半高寬、給定波長(zhǎng)范圍的熒光強(qiáng)度計(jì)算并以Mapping顯示，Mapping結(jié)果以3D方式顯示。同時(shí)具有多種數(shù)據(jù)處理方式來(lái)對(duì)所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
低溫樣品室附件
該附件可實(shí)現(xiàn)樣品在低溫狀態(tài)下的熒光檢測(cè)。
有些樣品在不同的溫度條件下，將呈現(xiàn)不同的熒光效果，這時(shí)就需要對(duì)樣品進(jìn)行低溫制冷。
如圖所示，從圖中我們可以發(fā)現(xiàn)在室溫時(shí)，GaN薄膜的發(fā)光波長(zhǎng)幾乎涵蓋整個(gè)可見(jiàn)光范圍，且強(qiáng)度的最高峰出現(xiàn)在580nm附近，但整體而言其強(qiáng)度并不強(qiáng)；隨著溫度的降低，發(fā)光強(qiáng)度開(kāi)始慢慢的增加，直到110K時(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)在350nm附近似乎有一個(gè)小峰開(kāi)始出現(xiàn)，且當(dāng)溫度越降越低，這個(gè)小峰強(qiáng)度的增加也越顯著，一直到最低溫25K時(shí)，基本上就只有一個(gè)熒光峰。
GaN薄膜的禁帶寬度在室溫時(shí)為3.40Ev,換算成波長(zhǎng)為365nm，而我們利用PL系統(tǒng)所測(cè)的GaN薄膜在25K時(shí)在356.6nm附近有一個(gè)峰值，因此如果我們將GaN薄膜的禁帶寬度隨溫度變化情況也考慮進(jìn)去，則可以發(fā)現(xiàn)在理論上25K時(shí)GaN的禁帶寬度為3.48eV，即特征波長(zhǎng)為357.1nm，非?？拷鼘?shí)驗(yàn)所得的356.6nm，因此我們可以推斷這個(gè)發(fā)光現(xiàn)象應(yīng)該就是GaN薄膜的自發(fā)輻射。
