外延片光致发光测试装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种外延片光致发光测试装置及其工作方法，其中外延片光致发光测试装置包括：发光结构；旋转支撑座；承载平台，位于旋转支撑座上，承载平台的承载面与旋转支撑座所在的平面垂直，承载平台中具有贯穿承载平台的固定轴，固定轴与旋转支撑座固定连接；载物托盘，位于承载平台的承载面上，载物托盘适于承载外延片，外延片背离承载平台的一侧表面接收发光结构发射出的光；光谱分析仪，光谱分析仪对外延片侧面发出的光进行信息采集与信息输出

【技术实现步骤摘要】
外延片光致发光测试装置及其工作方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种外延片光致发光测试装置及其工作方法
。

技术介绍

[0002]外延片光致发光是指采用能量高于外延片中的量子阱半导体材料本身的带隙能量的光子对量子阱半导体材料进行激发，使量子阱半导体材料处于一种激发态，在导带顶和价带底中分别形成电子和空穴
。
激发的电子和空穴再次复合，释放出光子的过程
。
光致发光测试是表征半导体激光器外延生长特性的一种重要手段，通常用来对量子阱的增益光谱进行分析，获取峰值波长
、
量子阱质量等关键信息
。
目前通常采用光致发光快速图谱仪对外延生长芯片进行光致发光分析，外延片置于室温载物托盘上，激发光从外延片的上方正入射，同时在上方进行信号收集，此种方式存在两个主要问题：（1）量子阱是一种温度敏感的半导体结构，该方式无法研究更高或更低温度下的光致发光特性；（2）对于一些特殊外延结构的半导体激光器，如垂直外腔面发射半导体激光器，其外延片顶部的半导体空气界面和底部布拉格反射镜会形成法布里珀罗微腔，进而引入法布里珀罗干涉滤波效应，该效应会对量子阱的本征材料增益产生光谱调制作用，此时采用上述方法从芯片表面的法线方向测量的芯片发射的光致发光光谱是受到干涉调制后的光谱，会产生较大误差，不能正确反映量子阱的波长
、
强度等生长特性
。
为了解决该问题，本专利技术提供了一种外延片光致发光测试装置及其工作方法
。
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技术实现思路

[0003]因此，本专利技术要解决的技术问题在于解决现有技术中外延片光致发光测试装置测试不精确的问题，从而提供一种外延片光致发光测试装置及其工作方法
。
[0004]本专利技术提供一种外延片光致发光测试装置，包括：发光结构；旋转支撑座；承载平台，位于所述旋转支撑座上，所述承载平台的承载面与所述旋转支撑座所在的平面垂直，所述承载平台中具有贯穿所述承载平台的固定轴，所述固定轴与所述旋转支撑座固定连接；载物托盘，位于所述承载平台的承载面上，所述载物托盘适于承载外延片，所述外延片背离所述承载平台的一侧表面接收所述发光结构发射出的光；光谱分析仪，所述光谱分析仪对所述外延片侧面发出的光进行信息采集与信息输出
。
[0005]可选的，还包括：位于所述承载平台与所述载物托盘之间的温控单元
。
[0006]可选的，所述温控单元与所述载物托盘之间设置有导热介质层，所述导热介质层的材料包括导热硅脂
、
铟
、
石墨或者石墨烯
。
[0007]可选的，所述旋转支撑座围绕所述固定轴可旋转的角度为0‑
360
°
。
[0008]可选的，还包括：位于所述发光结构至所述外延片光路中的第一准直聚焦单元，所述第一准直聚焦单元的第一焦点位于所述外延片背离所述载物托盘一侧的表面，所述第一准直聚焦单元包括第一准直镜和第一聚焦镜，所述第一准直镜位于所述第一聚焦镜和所述
发光结构之间的光路中
。
[0009]可选的，还包括：位于所述外延片至所述光谱分析仪光路中的第二准直聚焦单元，所述第二准直聚焦单元的第一焦点位于所述外延片侧面，所述第二准直聚焦单元包括第二准直镜和第二聚焦镜，所述第二准直镜位于所述外延片和所述第二聚焦镜之间的光路中
。
[0010]可选的，还包括：位于所述发光结构至所述第一准直聚焦单元光路中的第一光纤，所述第一光纤的发射端口位于所述第一准直聚焦单元的第二焦点，所述第一光纤的接收端口与所述发光结构的光出口连接
。
[0011]可选的，还包括：位于所述第二准直聚焦单元与所述光谱分析仪光路中的第二光纤，所述第二光纤的接收端口位于所述第二准直聚焦单元的第二焦点，所述第二光纤的发射端口与所述光谱分析仪连接
。
[0012]本专利技术还提供一种如上述所述的外延片光致发光测试装置的工作方法，包括：控制所述发光结构发射光至所述外延片背离所述承载平台的一侧表面使外延片发光；所述光谱分析仪对所述外延片侧面发出的光进行信息采集与信息输出
。
[0013]可选的，在所述光谱分析仪对所述外延片侧面发出的光进行信息采集与信息输出之前，包括：旋转所述旋转支撑座，使所述外延片的法线与所述外延片的侧面传输至所述光谱分析仪的光线呈第一角度
。
[0014]可选的，所述第一角度为0‑
150
°
。
[0015]可选的，所述外延片光致发光测试装置还包括：位于所述承载平台与所述载物托盘之间的温控单元；所述外延片光致发光测试装置的工作方法还包括：在所述光谱分析仪对所述外延片侧面发出的光进行信息采集与信息输出之前，调节所述温控单元的温度
。
[0016]可选的，所述外延片光致发光测试装置还包括：在所述温控单元与所述载物托盘之间设置导热介质层
。
[0017]可选的，所述外延片光致发光测试装置还包括：位于所述外延片至所述光谱分析仪光路中的第二准直聚焦单元，所述第二准直聚焦单元的第一焦点位于所述外延片侧面，所述第二准直聚焦单元包括第二准直镜和第二聚焦镜，所述第二准直镜位于所述外延片和所述第二聚焦镜之间的光路中；所述外延片光致发光测试装置的工作方法还包括：所述光谱分析仪对所述外延片侧面发出的光进行信息采集与信息输出之前，采用所述第二准直聚焦单元对所述外延片侧面发出的光进行准直与聚焦
。
[0018]可选的，所述外延片光致发光测试装置还包括：位于所述第二准直聚焦单元与所述光谱分析仪光路中的第二光纤，所述第二光纤的接收端口位于所述第二准直聚焦单元的第二焦点，所述第二光纤的发射端口与所述光谱分析仪连接；所述外延片光致发光测试装置的工作方法还包括：所述光谱分析仪对所述外延片侧面发出的光进行信息采集与信息输出之前，采用所述第二光纤将所述第二准直聚焦单元进行准直与聚焦之后的光传输至所述光谱分析仪
。
[0019]可选的，所述外延片光致发光测试装置还包括：位于所述发光结构至所述外延片光路中的第一准直聚焦单元，所述第一准直聚焦单元的第一焦点位于所述外延片背离所述载物托盘一侧的表面，所述第一准直聚焦单元包括第一准直镜和第一聚焦镜，所述第一准直镜位于所述第一聚焦镜和所述发光结构之间的光路中；所述外延片光致发光测试装置的工作方法还包括：控制所述发光结构发射光至所述外延片背离所述承载平台的一侧表面使
外延片发光的过程中，采用所述第一准直聚焦单元对所述发光结构发出的光进行扩束和准直
。
[0020]可选的，所述外延片光致发光测试装置还包括：位于所述发光结构至所述第一准直聚焦单元光路中的第一光纤，所述第一光纤的发射端口位于所述第一准直聚焦单元的第二焦点，所述第一光纤的接收端口与所述发光结构的光出口连接；所述外延片光致发光测试装置的工作方法还包括：控制所述发光结构发射光至所述外延片背离所述承载本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种外延片光致发光测试装置，其特征在于，包括：发光结构；旋转支撑座；承载平台，位于所述旋转支撑座上，所述承载平台的承载面与所述旋转支撑座所在的平面垂直，所述承载平台中具有贯穿所述承载平台的固定轴，所述固定轴与所述旋转支撑座固定连接；载物托盘，位于所述承载平台的承载面上，所述载物托盘适于承载外延片，所述外延片背离所述承载平台的一侧表面接收所述发光结构发射出的光；光谱分析仪，所述光谱分析仪对所述外延片侧面发出的光进行信息采集与信息输出
。2.
根据权利要求1所述的外延片光致发光测试装置，其特征在于，还包括：位于所述承载平台与所述载物托盘之间的温控单元
。3.
根据权利要求2所述的外延片光致发光测试装置，其特征在于，所述温控单元与所述载物托盘之间设置有导热介质层，所述导热介质层的材料包括导热硅脂
、
铟
、
石墨或者石墨烯
。4.
根据权利要求1所述的外延片光致发光测试装置，其特征在于，所述旋转支撑座围绕所述固定轴可旋转的角度为0‑
360
°
。5.
根据权利要求1所述的外延片光致发光测试装置，其特征在于，还包括：位于所述发光结构至所述外延片光路中的第一准直聚焦单元，所述第一准直聚焦单元的第一焦点位于所述外延片背离所述载物托盘一侧的表面，所述第一准直聚焦单元包括第一准直镜和第一聚焦镜，所述第一准直镜位于所述第一聚焦镜和所述发光结构之间的光路中
。6.
根据权利要求1所述的外延片光致发光测试装置，其特征在于，还包括：位于所述外延片至所述光谱分析仪光路中的第二准直聚焦单元，所述第二准直聚焦单元的第一焦点位于所述外延片侧面，所述第二准直聚焦单元包括第二准直镜和第二聚焦镜，所述第二准直镜位于所述外延片和所述第二聚焦镜之间的光路中
。7.
根据权利要求5所述的外延片光致发光测试装置，其特征在于，还包括：位于所述发光结构至所述第一准直聚焦单元光路中的第一光纤，所述第一光纤的发射端口位于所述第一准直聚焦单元的第二焦点，所述第一光纤的接收端口与所述发光结构的光出口连接
。8.
根据权利要求6所述的外延片光致发光测试装置，其特征在于，还包括：位于所述第二准直聚焦单元与所述光谱分析仪光路中的第二光纤，所述第二光纤的接收端口位于所述第二准直聚焦单元的第二焦点，所述第二光纤的发射端口与所述光谱分析仪连接
。9.
一种如权利要求1至8任意一项所述的外延片光致发光测试装置的工作方法，其特征在于，包括：控制所述发光结构发射光至所述外延片背离所述承载平台的一侧表面使外延片发光；所述光谱分析仪对所述外延片侧面发出的光进行信息采集与信息输出
。10.
根据权利要求9所述的外延片光致发光测试装置的工作方法，其特征在于，在所述光谱分析仪对所述外延片侧面发出的光进行信息采集与信息输出之前，包括：旋转所述旋转支撑座，使所述外延片的法线与所述外延片的侧面传输至所述光谱分析仪的光线呈第一角度
。11.
根据权利要求
10
所述的外延...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，张志成，肖垚，唐英翔，李龙基，刘恒，苗霈，程洋，谭少阳，周立，李泉灵，廖新胜，闵大勇，
申请(专利权)人：苏州长光华芯半导体激光创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：