[发明专利]一种提高低温光致发光测试精度的实验方法

说明书

本发明属于光电器件测试技术领域，涉及一种提高低温光致发光测试精度的实验方法；该方法中涉及装置是由真空罩、防热辐射屏、待测样品、样品架、凸透镜、滤光片、单色仪、入射激光、光致发光、反射激光和探测器组成，利用防热辐射屏出射角大于90度的出射窗口收集待测样品发出的光致发光，从而达到提高光致发光测试精度的目的。本发明具有操作简单、效率高、提高测试精度、节省测试时间等特点。

技术领域

本发明属于光电器件测试技术领域，涉及一种提高低温光致发光测试精度的实验方法。

背景技术

光致发光测试是确定半导体材料器件光学性能的重要手段之一，能提供材料禁带宽度和组份等重要参数。现在光电实验室使用的光学低温恒温器系统是测试半导体材料与器件低温和变温光致发光(photoluminescence)的主要设备，提供10-300K之间的测试环境温度。低温恒温器系统的样品室由真空罩、防热辐射屏和样品架组成。真空罩和防热辐射屏侧面各设有四个光学窗口，其中一个作为激发激光入射窗口，另外一个作为样品受激发后发出来的光致发光出射窗口。防热辐射屏的主要作用是挡住外界热辐射能量，确保样品架温度达到稳定的低温。尤其是10K温度，如果不用防热辐射屏，根本无法达到。

由于系统降温和升温时间较长(一般3-4个小时)，为了提高测试效率，一般在样品架上放多个样品，在系统温度稳定后通过调节入射激光的光路，在同一个温度下测试不同样品。然而，由于防热辐射屏光学窗口的限制，样品发出的光不能全部射出样品室外被探测器有效接收。如果样品的位置与样品架中心偏离较大，则大部分发出的光被防热辐射屏挡住，严重影响测试精度。解决这个问题的方法是系统升温到室温，调整样品位置，重新降温，然后再测试。这又是一个3-4小时的等待过程，实验进度很慢。

另外，防热辐射屏原有的四个光学窗口是为了方便于多光路测试，但很多光电实验室低温和变温光致发光测试只用一个光路，所以只需要两个光学窗口，另外两个窗口没有任何作用。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种提高低温光致发光测试精度的实验方法，该方法中涉及装置是由真空罩、防热辐射屏、待测样品、样品架、凸透镜、滤光片、单色仪、入射激光、光致发光、反射激光和探测器组成。利用防热辐射屏出射角大于90度的出射窗口收集待测样品发出的光致发光，从而达到提高光致发光测试精度的目的。本发明具有操作简单、效率高、提高测试精度、节省测试时间等特点。解决目前存在的问题。

本发明所述的一种提高低温光致发光测试精度的实验方法，该方法中涉及装置是由真空罩、防热辐射屏、待测样品、样品架、凸透镜、滤光片、单色仪、入射激光、光致发光、反射激光和探测器组成，待测样品(2)固定在样品架(3)上，样品架(3)固定在低温恒温器系统样品台上，在低温恒温器系统样品台上安装防热辐射屏(13)和真空罩(10)，防热辐射屏(13)侧壁上设有一个入射窗口(15)和一个出射角度大于90度的长方形出射窗口(14)，样品架(3)与单色仪(8)之间设有两个凸透镜(5)，单色仪(8)一端入口处放置滤光片(7)，单色仪(8)另一端出口处设有探测器(9)，具体操作按下列步骤进行：

a、该方法使用标准光学光致发光测试系统；

b、将待测样品(2)固定在样品架(3)上，样品架(3)固定在低温恒温器系统样品台上，安装防热辐射屏(13)和真空罩(10)，确保系统密封性；

c、调整光路使得入射激光(1)和经待测样品(2)反射的反射激光(4)通过真空罩(10)、入射窗口(11)和出射窗口(12)中心线，确保入射激光(1)和反射激光(4)光束高度与两个凸透镜(5)中心线和单色仪(8)入口中心高度保持一致；