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半導體晶圓拉曼光譜測試系統

半導體晶圓拉曼光譜測試系統具有自動對焦和實時表面跟蹤功能,無需樣品標記,可進行無損非接觸式測量,空間分辨率<1μm。系統可以對第三代半導體進行組分、應力、載流子濃度、結晶度和缺陷進行檢測,廣泛地應用于半導體材料的質量監控、失效分析。
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產品概述
半導體晶圓拉曼光譜測試系統R1——應力、組分、載流子濃度
 
面向半導體晶圓檢測的拉曼光譜測試系統
主要功能:
•光穿過介質時被原子和分子散射的光發生頻率變化,該現象稱為拉曼散射。
•拉曼光譜的強度、頻移、線寬、特征峰數目以及退偏度與分子的振動能態、轉動能態、對稱性等緊密相關
•廣泛地應用于半導體材料的質量監控、失效分析。


儀器架構:


性能參數:
 

拉曼激發和收集模塊

激光波長

532 nm

激光功率

100 mW

自動對焦

•在全掃描范圍自動聚焦和實時表面跟蹤

•對焦精度<0.2微米

顯微鏡

•用于樣品定位和成像

•100x,半復消色差物鏡
•空間分辨率<2微米

拉曼頻移范圍

80-9000 cm-1

樣品移動和掃描平臺

平移臺

•掃描范圍大于300x300mm。

•最小分辨率1微米。

 

樣品臺

•8寸吸氣臺(12寸可定制)

•可兼容2、4、6、8寸晶圓片

光譜儀和探測器

光譜儀

•320 mm焦長單色儀,接面陣探測器。

•分辨率<2.0 cm-1。

軟件

控制軟件

•可選擇區域或指定點位自動進行逐點光譜采集

Mapping數據分析軟件

•可對光譜峰位、峰高和半高寬等進行擬合。

•可自動擬合并計算應力、晶化率、載流子濃度等信息,樣品數據庫可定制。
•將擬合結果以二維圖像方式顯示。
 
晶圓Mapping軟件界面
數據分析軟件界面
應力檢測—GaN晶圓片
利用拉曼光譜568 cm-1位置的特征峰位移動,可以檢測GaN晶圓表面應力分布。類似方法還可應用于表征Si/SiC/GaAs等多種半導體。
載流子濃度檢測——SiC晶圓片
組分檢測——結晶硅薄膜晶化率測試
結晶率指晶態硅與晶界占非晶態、晶態、晶界總和的質量百分比或體積百分比,是評價結晶硅薄膜晶化效果的一項重要指標。晶化率????????可通過擬合拉曼光譜分峰后定量計算。
多層復雜晶圓質量檢測——AlGaN/GaNHEMT
•氮化鎵高電子遷移率晶體管則憑借其良好的高頻特性在移動電話、衛星電視和雷達中應用廣泛。
•晶圓片包含Si/AlGaN/GaN多層薄膜結構。
•拉曼光譜可給出多層結構的指紋峰,并對其應力、組分、載流子濃度等進行分析。
AlGaN/GaN晶圓,直徑6英寸
面向半導體晶圓檢測的拉曼光譜測試系統
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