激光作用半导体装置检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-09-23  

激光与半导体装置的相互作用检测是评估器件性能与可靠性的关键技术。该检测聚焦于材料特性、界面状态及光电参数,通过精确测量热学、力学及电学响应,判定器件在激光辐照下的功能完整性。核心检测项目包括载流子动力学、缺陷表征及失效分析。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

载流子寿命测量:通过时间分辨光电导衰减技术,测定半导体材料中非平衡载流子的平均生存时间,评估材料质量和复合机制对器件性能的影响。

缺陷密度与能级分析:利用深能级瞬态谱技术,检测半导体中缺陷态的密度与能级分布,判定缺陷对器件漏电流和可靠性的作用。

界面态密度检测:采用电容-电压特性测试方法,分析半导体与介质层界面处的态密度,评估界面质量对器件稳定性的影响。

热阻与散热性能测试:通过热反射或红外热成像技术,测量器件在激光加热下的温升与热扩散特性,判定散热结构的有效性。

激光诱导电流谱测量:基于单色激光扫描激发器件产生电流,获取光谱响应曲线,分析材料的带隙结构及杂质能级。

电致发光效率测试:测量器件在电流注入下的发光强度与输入电功率的比值,评估光电器件的能量转换效率。

表面与亚表面损伤检测:利用共聚焦显微镜或光学相干断层扫描技术,检测激光作用后材料表面的熔融、裂纹等损伤形貌。

载流子迁移率测试:采用霍尔效应或场效应晶体管结构,测量载流子在电场作用下的平均漂移速度,表征材料电学传输性能。

激光束诱导电阻变化检测:通过聚焦激光扫描集成电路金属线路,测量电阻变化以定位微短路、断路等缺陷。

非线性光学响应测试:利用高功率激光激发材料产生非线性效应,测量非线性折射率与吸收系数,评估材料在强光下的稳定性。

检测范围

半导体激光二极管:用于光纤通信与传感领域的发光器件,需检测其光电特性、热稳定性及失效模式以确保输出功率与寿命。

光电探测器:将光信号转换为电信号的半导体器件,需测试其响应度、噪声等效功率与线性度等参数。

太阳能电池:基于光电效应将光能转化为电能的装置,需测量转换效率、光谱响应及载流子收集性能。

集成电路芯片:包含微米/纳米级结构的电子器件,需进行缺陷定位、热分布分析及可靠性评估。

发光二极管器件:用于照明与显示的固态光源,需检测发光效率、色坐标稳定性及热阻特性。

功率电子器件:包括IGBT与MOSFET等,需评估其在激光加热下的热管理性能与电学参数漂移。

光电耦合器:实现电-光-电转换的隔离器件,需测试其电流传输比、隔离电压与响应时间。

半导体传感器:基于光、热、压电等效应的敏感元件,需检测其灵敏度、线性度与长期稳定性。

量子点发光材料:纳米尺度半导体材料,需表征其荧光量子产率、斯托克斯位移及光稳定性。

硅基光电子集成器件:结合光与电功能的集成组件,需测试波导损耗、调制带宽与耦合效率。

检测标准

IEC 60747-5-5:2007《半导体器件 光电子器件 基本额定值与特性》:规定光电子器件的额定参数、测试条件及特性要求,适用于激光二极管与光电探测器的性能评估。

GB/T 15651-1995《半导体器件 分立器件和集成电路 第5部分:光电子器件》:规范光电子器件的测试方法、环境试验要求及可靠性检验程序。

ISO 13694:2018《光学与光子学 激光及激光相关设备 激光束功率密度分布的测试方法》:定义激光束空间特性测量方法,用于校准检测系统中的激光源参数。

ASTM F1241-21《用红外成像系统测量半导体器件的热阻的标准测试方法》:规定通过红外热成像技术测量结温和热阻的操作流程与数据处理规范。

JESD22-A110D《电子器件的激光束诱导故障分析》:提供利用激光束进行集成电路失效分析的技术指南与验收标准。

检测仪器

飞秒激光系统:产生超短脉冲激光的光源设备,用于时间分辨光谱测量与载流子动力学研究,提供高时间分辨率激发。

显微红外热成像仪:具备微米级空间分辨率的红外热分布测量设备,用于检测器件在激光加热下的温度场与热失效点。

半导体参数分析仪:可精确测量电压、电流、电容等电学参数的仪器,用于表征器件在激光辐照下的I-V、C-V特性变化。

共聚焦拉曼光谱仪:结合共聚焦显微镜与拉曼散射技术的分析设备,用于检测半导体材料的应力、温度及晶体结构变化。

锁相放大器:用于提取微弱信号的电子设备,在光电检测中提高信噪比,精确测量激光调制下的光电响应信号。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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