DUVOE900 深紫外光电流测试系统 - 苏州惟光探真科技有限公司

产品概述

DUVOE900 深紫外光电流测试系统通过193nm的脉冲激光器或者等离子体光源+单色仪的连续193nm光源，对器件的光电流响应进行测量，测量速度4KHz，同时通过标准探测器对激光强度波动进行测量，对结果进行校正。需要在聚焦和非聚集的两种情况下测量：聚焦时，光斑聚焦到0.5mm以下，Mapping小范围测量探测器的不均匀性；不聚焦时，通过光阑控制高斯光束的束宽，测量器件不同区域的响应度。

光路设计示意图

图 1 光路结构示意图

主要性能特点：
采用200nm以下激光激发样品，其它波长可选；
显微成像和光电流两种模式自动切换；
插槽式光路设计，可扩展升级深紫外PL测试；
具有自动对焦功能，保证实时聚焦；
内置标准探测器，用于对测试结果进行补偿；
可在聚焦和非聚集两种情况下进行测量。

电学设计
1) 待测器件未集成前置电流放大器
稳态光源测试模式：
稳态光源（等离子体光源+单色仪）照射下，标准探测器和待测样品直接接偏压，通过双通道源表同时获取光电流随时间的变化。
脉冲光源测试模式：
脉冲电学测试：脉冲激光照射下，标准探测器和待测样品接跨导放大器，将光电流转化为电压，通过多通道示波器同时获取标探和待测样品的电压随时间的变化。此时偏压固定，由放大器提供偏压。
2)待测器件集成前置电流放大器
示波器测试模式：
脉冲激光或稳态光源照射下，标准探测器接跨导放大器将光电流转为电压，待测样品必要时接10-100倍的电压放大器，通过多通道示波器同时获取标探和待测样品的电压随时间的变化。
源表测试模式：
脉冲激光或稳态光源照射下，标准探测器接跨导放大器将光电流转为电压，待测样品必要时接10-100倍的电压放大器，通过源表（做双通道电压表使用）同时获取标探和待测样品的电压随时间的变化。

技术规格

名称	规格
显微镜模组	紫外消色差透镜组：5X，数值孔径0.25, 工作距离35mm，波长范围200-700 nm，聚焦紫外光斑直径约10微米。主要应用于193 nm的紫外光聚焦
	紫外相机：分辨率1920x1080，20倍下视野范围0.42x0.24 mm，响应范围190-900 nm
	紫外显微成像光路：可获得紫外激光光斑和样品表面的显微图像；可在光电流模式和成像模式（对样品表面进行聚焦和寻区）之间切换
	标准探测器光路：通过激光采样镜和聚焦镜到标准探测器（本模块报价不含标准探测器），对激光能量波动进行检测，采样频率>4KHz，用于补偿光电流测试的结果
	物镜转塔：可调物镜中心的物镜转塔，保持不同位置的物镜中轴对齐
XYZ平移台	XY移动范围 >50 mm
	Z移动范围 20 mm
	最小步长1um
	重复定位精度±1um
	带倾斜校正台
	耦合光路模组和激光切换
	电动激光衰减镜：衰减从0到OD4（10-4），步长为OD2.2x10-4。即每步减少前一步光强的约万分之2.2
	手动光阑：两组刀片垂直放置，形成正交的狭缝，构成一个方形狭缝约束，狭缝高和宽调节范围0-20mm，最小读数为0.01mm
	激光切换和转折镜均采用高功率阈值紫外反射镜，适配190-400 nm（R>85%），400-700（R>80%）
	适配氙灯和单色仪的光纤出口，经过深紫外透镜组准直后，到达物镜
光源	准分子激光器，波长：193nm 标准脉冲能量：5mj 最大脉冲能量：12mj 最大重频：200Hz 激光等离子体光源
数据采集	脉冲激光照射下，标准探测器和待测样品接跨导放大器，将光电流转化为电压，通过多通道示波器同时获取标探和待测样品的电压随时间的变化。此时偏压固定，由放大器提供偏压。是一个1GHZ采样频率的的示波器。双通道源表锁相放大器及斩波器跨导放大器（电流转电压）电压放大器示波器，带宽1GHz
暗箱	对光电流部分进行遮光对外部电学干扰起到屏蔽作用
软件	1.提供样品表面和光斑的显微图像。 2.辅助样品倾斜校正 3.辅助样品图案的对准. 4.可控制调节氙灯光源中心波长，可按规定精度步进； 5.开始采集后，通过源表或示波器自动采集数据并通过标准探测器修正数值，自动计算并处理数据，可导出txt/excel等格式； 6.控制平移台按指定范围进行小范围的区域Mapping，可指定扫描区域和点间距。

测试案例

PD探测器，测试条件：193nm脉冲光源

图1 显微成像和光斑对准，探测器表面成像可精确确定照射位置

图2 电动光阑控制光斑大小从0.1mm到3mm

图3 衰减片控制能量密度从0.1到0.001mJ/cm2

图4 探测器瞬态光电流随激发功率的变化

图5 探测器光电流信号Mapping—测试器件一致性或探测面的均匀性

智能化软件平台和模块化设计

统一的软件平台和模块化设计
良好的适配不同的硬件设备：平移台、显微成像装置、光谱采集设备、自动聚焦装置等
成熟的功能化模块：晶圆定位、光谱采集、扫描成像Mapping、3D层析，Raman Mapping，FLIM，PL Mapping，光电流Mapping等。
智能化的数据处理模组：与数据拟合、机器学习、人工智能等结合的在线或离线数据处理模组，将光谱解析为成分、元素的分布等，为客户提供直观的结果。可根据客户需求定制光谱数据解析的流程和模组
可根据客户需求进行定制化的界面设计和定制化的RECIPE流程设计，实现复杂的采集和数据处理功能。

控制软件界面:

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