专利名称：一种光瞬态自动测试系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体测试领域领域，特别是一种光瞬态自动测试系统。
背景技术：
新的光瞬态测试装置涉及一种可改变激发光波长，精确调整激发光光点位置。并自动采集处理数据的用于光激发瞬态信号测量的快捷准确的测试设备。尤其对半导体材料的深能级测试可得到许多有用的参数，是检测半导体材料杂质和缺陷及结构的有效手段。
原设备中的激发光源只是由几个不同波长的发光管提供。波长是固定不可改变的。且发光管与样品间的距离也是固定的。这就决定了样品上光点的大小是不可调整的。而测试时照射到样品上的光的波长，光的强度，以及光点位置对瞬态信号的影响是巨大的。原设备中样品上产生的光瞬态信号是先由X-Y记录仪纪录下来再依所记波形的峰值位置，利用一系列公式算出所须的参数。计算繁琐，误差较大。新的测试装置克服上述缺点，设计了新的光源系统，光源调制系统及计算机数据采集处理系统。使测试过程便捷，测试参数准确可靠。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种光瞬态自动测试系统，其可克服原设备中测试所需的激发光的波长不可连续改变的缺点，提供了一个可连续改变波长且功率够满足测试材料要求的光激发源系统。
本发明另一目的在于，提供一自动采集处理数据的软件，硬件系统。其可解决原设备图谱的峰值难以确定，数据处理繁锁的问题。原设备使用X-Y纪录仪采集峰值误差较大，而峰值的准确性直接影响了杂质能级的确定。
本发明原理是针对不同材料用适当波长的光，在半导体材料中注入非平衡载流子。然后检测不同深中心热激发产生的电流瞬态。在经本发明的信息采集系统处理后，得到半导体材料中深能级的有关参数。本发明可用于半导体材料中光激发瞬态信号的自动测试。为此，本系统是检测半导体材料中杂质和缺陷及微结构的最有力手段。
本发明技术方案本发明的技术方案是由白光光源提供的光束通过斩波器后得到所需波长的激发光，后再经放大探头放大后通过光缆传输到样品室上部的光束微调装置中。此微调装置可依据被测样品的要求在X.Y.Z.三个方向调节照射到样品上的光点的位置和强度。样品放置在真空样品室中央的样品台上。样品台上设有连接温控系统和触发系统的端口。样品的温度由温控系统提供。测量中所需的电触发信号由触发信号发生器SI-6141提供。
当激发光照射到被测样品上。样品上即产生了光瞬态信号。再经过瞬态放大器将信号放大后输入信息采集系统的显示器中，并通过AD通道分别采集温度和电瞬态信号。在测试的同时在显示屏幕上描划出被测样品随温度变化的瞬态图谱。测试结束后数据系统会自动给出样品的瞬态图谱及相关的参数。数据处理准确，快速。
一种光瞬态自动测试系统，其中包括光注入装置；提供激发光源，并使光的波长可做连续改变；样品室装置；被测样品放置在样品室中央的样品台上，由光注入系统提供的激发光束通过光缆及光点微调装置照射到样品上，样品台上设有端口连接到触发信号系统，样品上产生的瞬态信号经放大后传输到信息采集系统，样品室下端连接到真空系统；信息采集装置；通过样品台上的输出端口将样品上经放大的电瞬态信号收集到计算机系统中，并在显示屏幕上描画出被测样品相应的瞬态谱放大，并将测试数据自动保存处理后给出所须的参数。
光注入装置包括光源；白光光源，对被测样品提供激发光源；斩波器；改变白光光源提供的光的波长，并使光束通过放大探头；
放大探头将已改变波长的光束放大，并通过光缆输送到位于样品室上端的带有光束微调架的光照窗口上。
样品室装置包括光束微调装置，将由放大探头传输的光进行X.Y.Z.三方向移动，使光束精确照射到样品所要求的区域；温控装置；控制样品台的温度，使被测样品的温度按试验要求改变；真空系统在测试过程中使样品室保持真空状态；触发信号装置提供样品测试所要求的电触发信号；样品室放置被测样品。样品室上端设有光照窗口，样品室下端连接真空系统。样品台上设有连接电触发信号和采集，放大光瞬态信号的端口；瞬态放大器捕捉样品上所产生的瞬态信号并放大，放大后的瞬态信号输送到信息采集系统。
信息采集装置包括显示器；在屏幕上显示样品的瞬态图谱；AD变换器通过CHO和CHI通道分别采集温度和电瞬态信号；数据采集装置；将采集到的数据进行处理，软件设计用VISUAL；BASIC编写了深能级瞬态测试程序。
图1是本发明的光瞬态自动测试系统图。
具体实施例方式
下面结合附图一对本光激发瞬态自动测试系统做进一步具体说明。
图1中，分为三大部分装置第一部分是本发明的光注入装置图。
第二部分是本发明的样品室装置图。
第三部分是本发明的信息采集处理装置图。
图1中，光注入装置10；是由白光光源11，固定在一可移动的轨道上，光通过固定在同一轨道上的斩波器12后，可得到所需的波长，再通过放大探头13，及石英光纤传输到固定在样品室上盖光照口上的微动架上。
样品室装置20样品室上盖光照口上设计一个三维微动调节架21，测试时可通过微动架的具体操作使光点固定在样品所需的位置上；微动架中固定有聚焦复合透镜，光纤通过丝扣固定在微动架上。温控装置22。真空系统23。样品室25。测试所需的电触发信号24(由SI-6141设备提供)接到被测样品的两端。样品上产生的电瞬态信号经瞬态放大器26放大后输入信息采集系统30。
信息采集装置30瞬态放大器26放大后输入到显示器31，在屏幕上显示样品的瞬态图谱。信息采集系统中软件设计用Visual，Basic；编写了深能级瞬态测试程序，设计界面美观，清楚。当输入被测样品的编号及设定的参数后点击测试控键系统开始工作。起动A/D器32通道CH0和CHI分别采集温度和电瞬态信号，并取20次的平均值。再输入到数据采集器33。在温度扫描的同时，即在屏幕上显示出被测样品的瞬态图谱，测试数据自动存入数据文件中，若中途改变设定条件可点击暂停键，再输入新的参数即可继续进行测试。
权利要求
1.一种光瞬态自动测试系统，其特征在于，其中包括光注入装置；提供激发光源，并使光的波长可做连续改变；样品室装置；被测样品放置在样品室中央的样品台上，由光注入系统提供的激发光束通过光缆及光点微调装置照射到样品上，样品台上设有端口连接到触发信号系统，样品上产生的瞬态信号经放大后传输到信息采集系统，样品室下端连接到真空系统；信息采集装置；通过样品台上的输出端口将样品上经放大的电瞬态信号收集到计算机系统中，并在显示屏幕上描画出被测样品相应的瞬态谱放大，并将测试数据自动保存处理后给出所须的参数。
2.根据权利要求1所述的光瞬态自动测试系统，其特征在于，其中，光注入装置包括光源；白光光源，对被测样品提供激发光源；斩波器；改变白光光源提供的光的波长，并使光束通过放大探头；放大探头将已改变波长的光束放大，并通过光缆输送到位于样品室上端的带有光束微调架的光照窗口上。
3.根据权利要求1所述的光瞬态自动测试系统，其特征在于，其中，样品室装置包括光束微调装置，将由放大探头传输的光进行X.Y.Z.三方向移动，使光束精确照射到样品所要求的区域；温控装置；控制样品台的温度，使被测样品的温度按试验要求改变；真空系统在测试过程中使样品室保持真空状态；触发信号装置提供样品测试所要求的电触发信号；样品室放置被测样品。样品室上端设有光照窗口，样品室下端连接真空系统。样品台上设有连接电触发信号和采集，放大光瞬态信号的端口；瞬态放大器捕捉样品上所产生的瞬态信号并放大，放大后的瞬态信号输送到信息采集系统。
4.根据权利要求1所述的光瞬态自动测试系统，其特征在于，其中，信息采集装置包括显示器；在屏幕上显示样品的瞬态图谱；AD变换器通过CHO和CHI通道分别采集温度和电瞬态信号；数据采集装置；将采集到的数据进行处理，软件设计用VISUAL；BASIC编写了深能级瞬态测试程序。
全文摘要
本发明涉及半导体测试领域，特别是一种光瞬态自动测试系统。包括光注入装置；光注入装置；样品室装置；信息采集装置。本发明可用于半导体材料中光激发瞬态信号的自动测试。为此，本系统是检测半导体材料中杂质和缺陷及微结构的最有力手段。
文档编号G01N21/88GK1786687SQ200410009988
公开日2006年6月14日 申请日期2004年12月9日 优先权日2004年12月9日
发明者蒋波, 卢励吾, 张砚华 申请人:中国科学院半导体研究所
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