CN105765371A - 光电子半导体材料的整面的光学表征的方法和执行该方法的设备 - Google Patents
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Abstract
提出一种用于光电子半导体材料(1)的整面的光学表征的方法，所述半导体材料设置用于制造多个光电子半导体芯片并且所述半导体材料具有给定半导体材料(1)的特征波长的带隙，所述方法具有下述步骤：A)用具有小于半导体材料(1)的特征波长的激发波长的光(20)整面地辐照光电子半导体材料(1)的主表面(11)，以在半导体材料(1)中产生电子空穴对；B)整面地检测通过电子空穴对复合从半导体材料(1)的主表面(11)放射的、具有特征波长的复合辐射(30)。此外，提出一种用于执行该方法的设备(100)。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请要求德国专利申请102013112885.8的优先权，其公开内容通过引用结合于此。
技术领域
提出一种用于光电子半导体材料的光学表征的方法和一种用于执行该方法的设备。
背景技术
在制造光电子半导体芯片、例如发光二极管芯片时需要的是，将所述半导体芯片在制造期间和/或在制成之后检查其功能。为此，例如能够应用表征过程，其中整个的外延晶片或芯片薄片(Chipscheibe)连续地通过检验器测量和/或超声波检查来测量。然而，这种过工艺检查由于各个芯片的连续的处理而持续相对长的时间并且与之相应是成本密集的。因此，通常只要可行，就不表征整个晶片，而是仅研究所选择的芯片或在芯片薄片上的区域，以便通过这种抽样式的选择来节省时间。在一些工艺检查中，这种抽样当然是不可行的，使得在这些情况下仍必须连续地处理所有芯片，这意味着显著的时间耗费。
此外，例如在经由导电的衬底接触的芯片类型中存在下述问题，即所述芯片类型通常在从晶片复合物中分离之后立即设置在电绝缘的载体上，使得芯片下侧电绝缘进而不能经由电接触执行功能检查。
此外，在外延的晶片和芯片中存在一系列的形貌的特征，仅助于常规的方法仅仅能够困难地检测或完全不能检测所述特征。
发明内容
特定的实施方式的至少一个目的是，提出一种用于光电子半导体材料的光学的表征的方法。特定的实施方式的至少一个另外的目的是，提出一种用于执行该方法的设备。
所述目的通过根据独立权利要求的方法和主题实现。方法的和主题的有利的实施方式和改进方案是从属权利要求的特征并且还从下面的描述和附图中得到。
根据方法的至少一个实施方式，对光电子半导体材料进行光学的表征。尤其，提出用于光电子半导体材料的整面的光学的表征的方法，所述光电子半导体材料设置用于制造多个光电子半导体芯片。
半导体材料优选通过光电子半导体芯片的半导体层序列形成。这种半导体层序列通常生长在生长衬底晶片上，设有电接触层并且分割为各个光电子半导体芯片。如在下文中所描述的那样，能够在生长之后或在之后的方法步骤之后立即执行在此所描述的方法。光电子半导体芯片例如能够构成为发光二极管，其具有发光二极管芯片或以发光二极管芯片的形式构成，所述发光二极管芯片具有有源层，所述有源层在半导体芯片运行时放射光。此外，光电子半导体芯片也能够是光电二极管芯片，所述光电二极管芯片具有有源层，所述有源层适合于将光转换为电荷。由于所述光电子半导体芯片外延地生长在生长衬底晶片上，光电子半导体材料具有带有朝向生长衬底和背离生长衬底的主表面的面状的构成方案，所述主表面垂直于半导体层的生长方向进而平行于半导体层的主延伸平面构成。主表面的特征尤其在于，半导体材料沿着平行于主表面的方向的伸展比垂直于其的伸展明显更大、即比半导体材料的厚度明显更大。
整面的光学的表征在此和在下文中理解为如下表征方法，其中不仅研究平行于光电子半导体材料的主表面的平面的各个区域，而且同时能够在整个主表面之上借助于光学机构表征半导体材料。因为光电子半导体材料设置用于制造多个光电子半导体层片，由此在这里所描述的整面的光学的表征中能够并行地研究制成形式的或还有尚未制成形式的多个光电子半导体芯片。
尤其，光电子半导体材料能够是III-V族化合物半导体材料。III-V族化合物半导体材料具有至少一个选自第三主族中的元素，例如B、Al、Ga、In和选自第五主族中的元素，例如N、P、As。尤其，术语III-V族化合物半导体材料包括二元的、三元的和四元的化合物的组，所述化合物包含至少一个选自第三主族中的元素和至少一个选自第五主族中的元素，例如氮化物化合物半导体材料、磷化物化合物半导体材料或砷化物化合物半导体材料。这种二元的、三元的或四元的化合物例如还能够具有一种或多种掺杂物以及附加的组成部分。
例如，半导体材料能够具有基于InGaAlN的半导体层序列。基于InGaAlN的半导体芯片、半导体材料和半导体层序列尤其是如下半导体芯片、半导体材料和半导体层序列：其中外延制造的半导体层序列通常具有由不同的单层构成的层序列，所述半导体层序列包含至少一个单层，所述单层具有由III-V族化合物半导体材料体系InxAlyGa1-x-yN构成的材料，其中0≤x≤1，0≤y≤1并且x+y≤1。具有至少一个基于InGaAlN的有源层的半导体层序列例如能够优选发射或检测在紫外至绿色的波长范围中的电磁辐射。
此外，半导体材料能够具有基于InGaAlP的半导体层序列。也就是说，半导体层序列能够具有不同的单层，其中至少一个单层具有由III-V族化合物半导体材料体系InxAlyGa1-x-yP构成的材料，其中0≤x≤1，0≤y≤1并且x+y≤1。具有基于InGaAlP的至少一个有源层的半导体层序列或半导体芯片例如能够优选发射或检测具有在绿色至红色的波长范围中的电磁辐射。
此外，半导体材料能够具有基于其他III-V族化合物半导体材料体系的半导体层序列、例如基于AlGaAs的材料，或基于II-VI族化合物半导体材料体系的半导体层序列。尤其，具有基于AlGaAs材料的有源层能够适合于发射或检测在红色的至红外的波长范围中的电磁辐射。
根据材料选择，光电子半导体材料具有如下带隙，通过所述带隙给定半导体材料的特征波长。尤其，半导体材料能够具有带有有源层的半导体层序列，所述有源层具有如下带隙，通过所述带隙给定半导体材料的特征波长。特征波长尤其能够根据材料选择位于前述波长范围中的一个中。特征波长例如能够表示在发光二极管芯片的情况下的半导体材料的发射光谱的或在光电二极管芯片的情况下的半导体材料的吸收光谱的最强强度的波长、平均波长或在各个光谱的强度上加权的平均波长。
根据另一实施方式，通过半导体材料的主表面进行半导体材料的整面的光学的表征。这尤其能够意味着，为了光学的表征，光经由主表面射入到半导体材料上。此外，能够由同一主表面检测用于光学的表征的由半导体材料放射的光。
根据另一实施方式，半导体材料施加在载体上。半导体材料的主表面优选能够通过半导体材料的背离载体的主表面形成，其中通过所述主表面进行半导体材料的表征。载体例如能够通过衬底晶片形成。
如果借助于设置在生长衬底晶片上的半导体材料执行在下文中详细阐述的方法，那么半导体材料的主表面能够通过生长的半导体层序列的背离生长衬底晶片的表面形成。此外也可行的是，在外延地生长半导体材料之后将所述半导体材料施加到载体材料上、例如载体衬底晶片上。随后，生长衬底晶片能够被打薄或被移除，使得通过半导体层序列的背离载体衬底晶片的表面形成半导体材料的主表面。此外也可行的是，载体通过薄膜或另一材料形成，在所述载体上，具有或不具有衬底的半导体材料或衬底晶片能够作为整体设置或以划分为功能区域的形式设置。半导体材料能够根据执行在此所描述的表征方法的方法阶段以具有还相连的或已经分割的半导体芯片的外延薄片或芯片薄片的形式存在。
根据另一实施方式，在用于光电子半导体材料的整面的光学的表征的方法中用具有激发波长的光整面地辐照光电子半导体材料的主表面，所述激发波长小于半导体材料的特征波长。也就是说，不仅光电子半导体材料的各个区域，而且同时整个的主表面都被辐照。特别优选地，整面地且均匀地，即以在主表面上均匀的强度，用具有激发波长的光辐照主表面。尤其激发波长选择为，使得在半导体材料中、尤其在有源层中能够产生电子空穴对。也就是说，具有激发波长的光的光子具有足以在半导体材料中产生电子空穴对的能量。
此外，激发波长选择为，使得以尽可能小的份额吸收在半导体材料的半导体层中的进行激发的光，在所述半导体层中不能或不应产生电子空穴对。能够除了有源层以外在形成半导体材料的半导体层序列中存在这种层并且例如构成为所谓的约束层。这种层与通过直接的半导体材料形成的有源层相反通常具有间接的半导体材料。在氮化物半导体材料的情况下，这种约束层例如能够通过GaN层形成；在磷化物半导体材料的情况下，这种约束层由具有相应选择的组分的InAlP层形成以及在砷化物半导体材料的情况下，这种约束层由具有相应选择的组分的AlGaAs层形成。由此，进行激发的光优选具有大于半导体材料的有源层的带隙且小于约束材料的带隙的能量。
例如激发波长能够比半导体材料的特征波长短10nm至50nm。如果例如对于发射或检测蓝色至绿色的InGaN层而言，半导体材料的特征波长处于蓝色的至绿色的光谱范围中，那么激发波长优选能够处于紫外的光谱范围中。如果例如对于发射或检测黄色至红色、即例如黄色、橙色、琥珀色或红色的InGaAlP层而言，半导体材料的特征波长处于黄色至红色的光谱范围中，那么激发波长优选处于绿色的光谱范围中。如果例如对于砷化物的层而言，半导体材料的特征波长处于红外的光谱范围中，那么激发波长优选能够处于近红外的光谱范围中。
将由具有激发波长的光在光电子半导体材料中形成的电子空穴对在短时间之后再次复合，由此例如能够经由主表面发射具有特征波长的光。在另一方法步骤中，整面地检测通过复合电子空穴对从半导体材料的主表面放射的、具有特征波长的复合辐射。在此，整面的检测意味着，同时检测经由半导体材料的整个主表面放射的复合辐射。能够优选同时执行整面的辐照和整面的检测的步骤，其中在半导体材料的同一侧上进行辐照和检测。
在具有激发波长的光的照明强度固定地预设时，半导体材料的发射光强度、即复合辐射的强度通过半导体材料的耦合输出和效率和通过缺陷的、例如分路的数量来给定。由此，能够经由在半导体材料的主表面上放射的复合辐射的光密度得出关于半导体材料的质量的结论。
根据另一实施方式，借助于检测器、例如借助于照相机检测复合辐射。照相机尤其能够拍摄半导体材料的由复合辐射辐照的整个主表面的图像。由此，能够借助于照相机一次性记录每个图像的通过半导体材料形成的整个外延薄片或芯片薄片的质量。优选地，以计算机辅助的方式评估图像，使得能够并行地且不仅依次地在不同的区域中确定半导体材料的整个有源面。为此能够设有分析单元，所述分析单元实现以计算机辅助的方式评估图像。由此，在此所描述的方法提供并行地构成过程和质量检查。由此提供用于过程检查和质量保证的非常有价值的并行的方法。
根据另一实施方式，半导体材料施加在载体上，所述载体通过衬底晶片、例如生长衬底晶片或载体衬底晶片形成。半导体材料能够在衬底晶片上在外延地生长之后立即借助于所描述的方法表征。此外也可行的是，例如在外延地生长之后施加电极层和/或其他功能层、例如钝化层，以及随后进行半导体材料的表征。半导体材料能够以相连的且大面积的方式存在。也就是说，在执行在此所描述的方法时尤其半导体材料形成的半导体层序列的有源层不划分为各个功能区域。
对此替选也可行的是，在这里所描述的方法中半导体材料划分为至少部分地彼此分离的功能区域。例如，能够实现通过蚀刻、尤其台面刻蚀将半导体材料至少部分地划分为功能区域。尤其能够在用具有激发波长的光辐照的步骤之前执行划分成分离的功能区域。分离的功能区域的特征能够在于，半导体材料形成的半导体层序列的有源层至少部分地或完全地切开。通过功能区域能够限定之后制成的光电子半导体芯片。通过整面的辐照和整面的检测能够同时检测所有功能区域的复合辐射。
此外也可行的是，半导体材料分割为完全彼此分离的功能区域，所述功能区域形成之后制成的光电子半导体芯片的部分。完全彼此分离的功能区域尤其能够设置在共同的载体上，例如所谓的粘结框上、即粘结薄膜上，通过所述粘结薄膜在分割半导体材料之后能够将各个功能区域共同地保持和运输。尤其，半导体材料能够在完全分割之前设置在这种共同的载体上并且随后分离为功能区域。例如在半导体材料的至少部分的分离的在先的步骤之后，特别优选地能够通过激光分离进行半导体材料的完全的分割。例如，能够直接在所描述的表征方法之前进而尤其在用激发的光整面辐照半导体材料的主表面之前进行激光分离。在此也能够考虑的是，在同一设备中执行根据上文的光学的表征和激光分离，也就是说在用于执行在此所描述的方法的设备中例如装入、分割并且随后测量具有光电子半导体材料的晶片。
根据至少一个实施方式，用于执行光电子半导体材料的整面的光学表征的方法的设备具有用于产生具有激发波长的光的照明源以及用于检测复合辐射的检测器。照明源和检测器这两者优选设置在半导体材料的同一主表面上。此外，设备也能够具有用于半导体材料的固持装置。
在上文和在下文中所描述的实施方式和特征同样适用于方法和设备。
根据另一实施方式，照明源设置在半导体材料之上。之上在此意味着，照明源设置在半导体材料上方，使得具有激发波长的光能够射入半导体材料的主表面上。优选地，照明源环形地构成并且具有开口，复合辐射能够穿过所述开口到达设置在开口中或开口上方的检测器、例如照相机。具有激发波长的光尤其能够通过多个发光二极管产生，所述发光二极管环形地设置在半导体材料之上。
为了光学地分离激发光和复合辐射，还能够使用光学滤光片。例如，在照明源、即例如多个发光二极管下游能够设置有光学的短波通滤光片，所述短波通滤光片对于具有激发波长的光是可透射的以及对于复合辐射是不可透射的。复合辐射的检测能够通过光学的长波通滤光片进行，所述长波通滤光片对于具有激发波长的光是不可透射的以及对于复合辐射是不可透射的。光学的长波通滤光片尤其设置在检测器和半导体材料之间，使得仅复合辐射能够射到检测器上。
附图说明
其他优点、有利的实施方式和改进方案从下面结合附图所描述的实施例中得到。
附图示出：
图1示出根据一个实施例的设备的示意图，借助于所述设备执行用于光电子半导体材料的整面的光学的表征的方法；
图2A至2C示出根据另一实施例的半导体材料的示意图；以及
图3A至3B示出根据另一实施例的设备的示意图，借助于所述设备执行用于光电子半导体材料的整面的光学的表征的方法。
在实施例和附图中，相同的、相同类型的或起相同作用的元件能够分别设有相同的附图标记。示出的元件及其彼此间的大小关系不能够视为符合比例的，更确切地说为了更好的可示出性和/或为了更好的理解，夸大地示出各个元件，例如层、组件、器件和区域。
具体实施方式
图1示出设备100，借助于所述设备执行用于光电子半导体材料1的整面的光学的表征的方法。光电子半导体材料1设置用于制造多个光电子半导体层片。尤其，光电子半导体材料1能够作为所谓的外延薄片或芯片薄片存在并且具有用于给定半导体材料1的特征波长的带隙，如结合图2A至2C所描述那样。如在概述部分中所描述的，对于红外至红色的辐射适合的例如是基于InxGayAl1-x-yAs的半导体层序列；对于红色至黄色的辐射适合的例如是基于InxGayAl1-x-yP的半导体层序列以及对于短波的可见的辐射、即尤其绿色至蓝色的辐射适合的例如是基于InxGayAl1-x-yN的半导体层序列，其中分别适用0≤x≤1并且0≤y≤1。
半导体材料1借助于固持装置9、例如衬底保持件或其他适合的支承面设置在设备100中。
此外，设备100具有用于产生具有激发波长的光的照明源2，所述照明源小于半导体材料的特征波长。例如，激发波长能够比半导体材料的特征波长小10nm至50nm。照明源2设置在固持装置9上方进而设置在半导体材料1上方。
此外，设备100能够具有用于检测复合辐射30的检测器3，在复合半导体材料1中的电子空穴对时放射所述复合辐射，所述电子空穴对又通过具有激发波长的光20在半导体材料1中产生。照明源2和检测器3这两者共同地设置在半导体材料1的主表面11上方。
在借助于设备100执行的用于光电子半导体材料1的整面的光学的表征的方法中，光电子半导体材料的主表面11整面地用具有激发波长的光20辐照，以便在平行于主表面11的平面中、尤其在半导体材料1的有源层中整面地在半导体材料1中产生电子空穴对。检测器3设立为，用于整面地检测具有特征波长的由半导体材料1经由主表面11放射的复合辐射30。尤其，检测器3能够具有照相机或构成为照相机，所述照相机能够拍摄整个半导体材料1的或半导体材料1的通过复合辐射30照亮的整个的主表面11的图像。为了借助于照明源2实现整面的照明以及借助于检测器3实现整面的检测，照明源2优选环形地构成并且具有开口21，检测器3能够通过所述开口检测复合辐射30。为此，检测器3设置在照明源2的开口21中，或者如在图1中示出那样设置在照明源2的开口21上方。由此，检测器3居中地定位在半导体材料1上方并且尤其定位在其主表面11上方并且应具有尽可能高的分辨率，以便能够拍摄在整个主表面11上的复合辐射30的局部的光密度。
例如，照明源2能够具有多个发光二极管，所述发光二极管放射具有激发波长的光20并且所述发光二极管围绕开口21分布地设置在照明源2的朝向半导体材料1的侧上。在此，照明源2能够如在图1中示出那样构成为圆形的环。此外，照明源2的其他几何结构和环状的形状是可行的。尤其，照明源2构成为，使得实现半导体材料1的尽可能均匀的照明以及避免具有激发波长的光20直接反射到检测器3上。为了实现激发光20和复合辐射30的能量分离，检测器3例如能够具有长波通滤光片31，所述长波通滤光片对于复合辐射是可透射的以及对于具有激发波长的光20是不可透射的。附加地，照明源2能够具有光学的短波通滤光片，所述短波通滤光片对于具有激发波长的光20是可透射的以及对于复合辐射30是不可透射的。
在照明强度通过具有激发波长的光20固定地预设时，复合辐射30的发射光强度通过半导体材料1的耦合输出和效率以及通过在半导体材料1中的分路的数量给定。由此，能够经由复合辐射30的光密度得出关于半导体材料1的质量的结论。通过整面的照明以及整面的检测，能够通过如下方式一次性确定每个图像的整个半导体材料1的质量：即随后以计算机辅助的方式在相应设置的分析单元8中评估拍摄的图像。由此，用于半导体材料1的过程检查和质量保证的有价值的且并行的方法是可行的。
对于光电子半导体材料1的在蓝色至绿色的光谱范围中的特征波长而言，激发波长优选能够处于紫外的光谱范围中，对于半导体材料1的在黄色至红色的光谱范围中的特征波长而言，激发波长能够优选处于绿色的光谱范围中以及对于半导体材料1的在红外的光谱范围中的特征波长而言，激发波长优选能够处于近红外的光谱范围中。
在图2A至2C中示出半导体材料1的不同的实施例，这些实施例描述在制造光电子半导体芯片时的不同的示例的制造阶段。在每个示出的制造阶段中以及在时间上位于其之间的制造阶段中也执行之前所描述的方法。
在示出的实施例中，半导体材料1通过半导体层序列形成，所述半导体层序列设置在载体4上并且所述半导体层序列具有带有带隙的有源层12，所述带隙根据要制造的半导体芯片作为发光二极管芯片或光电二极管芯片的实施方案确定半导体材料1的特征波长从而确定其发射或吸收光谱。
在图2A中，半导体材料1在生长之后立即作为所谓的外延薄片存在并且施加在呈生长衬底晶片形式的衬底晶片14上。尤其，半导体材料1形成的半导体层序列能够借助于外延法、例如借助于金属有机气相外延(MOVPE)或分子束外延(MBE)施加在生长衬底晶片上。此外，半导体层序列能够设有电接触部。
对此替选地，构成为衬底晶片14的载体4也构成为载体衬底晶片，半导体材料1在生长衬底晶片上生长之后传递到所述载体衬底晶片上。
半导体材料1并且尤其有源层12未结构化地并且连续地在载体4上构成。通过随后分割具有生长的半导体层序列的衬底晶片14能够提供多个半导体芯片。在背离载体4的侧上，半导体材料1具有主表面11，具有激发波长的光20通过所述主表面如之前所描述的那样射入并且通过所述主表面放射要检测的复合辐射30。
半导体材料1能够例如具有常规的pn结、双异质结构、单量子阱结构(SQW结构)或多量子阱结构(MQW结构)作为有源层12。半导体材料1除了有源层12以外能够包括其他的功能层和功能区域，例如p型掺杂或n型掺杂的载流子传输层，未掺杂的或p型掺杂或n型掺杂的约束层、熔覆层或波导层，阻挡层，平坦化层、缓冲层、保护层和/或电极层及其组合。此外，在半导体材料1和载体4之间例如能够施加一个或多个镜层。在图2A至2C中，为了概览性未示出除了有源层2以外存在的层。
在图2B中示出半导体材料1的另一实施例，所述半导体材料与图2A的实施例相比划分为部分地彼此分离的功能区域10。为此，在半导体材料1中例如借助于蚀刻、如台面蚀刻制造分离沟槽13，所述分离沟槽限定功能区域10并且将其至少部分地彼此分离。功能区域10对应于随后制成的半导体芯片进而是半导体芯片的部分。如在图2B中示出，在分离功能区域10时尤其切断半导体材料1形成的半导体层序列的有源层12。由此，能够禁止电子空穴对在各个能够受半导体材料1的电流扩展特性影响所决定的功能区域10之间的载流子漂移，使得能够确保：也通过电子空穴对产生的、由功能区域10放射的复合辐射，所述电子空穴对在该功能区域10中产生。载体4能够如图2A的实施例中那样例如是衬底晶片14，所述衬底晶片通过生长衬底晶片或载体衬底晶片形成。
在图2C中示出另一实施例，其中示出要借助于之前所描述的方法分析的芯片薄片。与两个前述实施例相比，半导体材料1分割为完全彼此分离的功能区域。在此，分离槽13不仅伸展穿过半导体材料1，而且穿过衬底载体14。完全彼此分离的功能区域10设置在共同的载体4上，所述载体通过所谓的粘结框、即粘结薄膜形成，通过所述粘结膜将分割的功能区域10保持为复合物。
优选通过激光分离进行半导体材料1的完全的分开，其中在此之前能够进行如结合图2所描述的蚀刻步骤。尤其，功能区域10能够形成已经制成的半导体芯片。
在复合辐射30的由检测器3如之前图1中所描述的拍摄的图片上，在图2B和2C的实施例中的功能区域10显示为浅色的区域，所述浅色的区域通过显示为深色的分离沟槽13彼此分离，使得在这些情况下光电子半导体材料1的功能区域准确的进而芯片准确的表征是可行的。
在图3A和3B中示出设备100的另一实施例，借助于所述设备执行例如结合图1至2C所描述的方法。在此，半导体材料1设置在通过形成或具有用于半导体材料1的固持装置(未示出)的底部元件5和壁部6形成的、向上朝检测器3敞开的箱中，所述箱实现相对于环境光的遮暗。在此，图3A示出示意剖面图，而图3B从设置在其上的检测器3的角度示出通过底部元件5和壁部6形成的箱连同其中设置的半导体材料1的俯视图。
底部元件5和/或壁部6的内表面的区域也能够构成为是反射的，使得由照明源2放射的、具有激发波长的光能够更有效地射入到半导体材料1上。壁部6的部分作为覆盖件24构成在与底部元件5相对置的侧上，在所述部分上在指向半导体材料1的侧上设置有多个发光二极管22作为照明源2连同设置在下游的短波通滤光片23。发光二极管22围绕照明源2的开口21设置。如在图3B中能够识别的是：照明源2和在照明源2中的开口21环形地以六边形构成，能够由检测器3通过所述开口检测复合辐射。对此替选地，其他几何结构也是可行的。
短波通滤光片23分别对于具有激发波长的光是可透射的以及对于复合辐射是不可透射的。对于多个短波通滤光片23替选地，也能够在所有发光二极管22下游设置相应构成的短波通滤光片。
检测器和长波通滤光片31如结合图1所描述那样构成，其中长波通滤光片31对于复合辐射是可透射的以及对于具有激发波长的光是不可透射的。
在附图中所描述的实施例能够替选地或附加地具有如在概述部分中描述的其他特征。
本发明不通过根据实施例的描述而受限制于此。更确切地说，本发明包括每个新的特征以及特征的任意组合，这尤其包含权利要求中的特征的任意组合，即使所述特征或所述组合本身并未详尽地在权利要求或实施例中说明也如此。
Claims (20)
1.一种用于光电子的半导体材料(1)的整面的光学表征的方法，所述半导体材料设置用于制造多个光电子半导体芯片并且所述半导体材料具有给出所述半导体材料(1)的特征波长的带隙，所述方法具有下述步骤：
A)用具有小于所述半导体材料(1)的特征波长的激发波长的光(20)整面地辐照所述光电子的半导体材料(1)的主表面(11)，以在所述半导体材料(1)中产生电子空穴对；
B)整面地检测通过所述电子空穴对的复合从所述半导体材料(1)的所述主表面(11)放射的、具有特征波长的复合辐射(30)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述半导体材料(1)施加在载体(4)上，所述载体通过衬底晶片(14)形成。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中将所述半导体材料(1)划分为至少部分地彼此分离的功能区域(10)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述半导体材料(1)分割为完全彼此分离的功能区域(10)，所述功能区域设置在共同的载体(4)上。
5.根据权利要求4所述的方法，其中通过激光分离进行分割。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中所述半导体材料(1)的所述功能区域(10)中的每个是光电子半导体芯片的部分。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中借助于照相机(3)检测复合辐射，所述照相机拍摄所述半导体材料(1)的通过所述复合辐射照亮的整个所述主表面(11)的图像。
8.根据权利要求7所述的方法，其中以计算机辅助的方式评估所述图像。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述半导体材料(1)的所述特征波长在蓝色的至绿色的光谱范围中，并且所述激发波长在紫外的光谱范围中。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述半导体材料(1)的所述特征波长在黄色至红色的光谱范围中，以及所述激发波长在绿色的光谱范围中。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述半导体材料(1)的所述特征波长在红外的光谱范围中，以及所述激发波长在近红外的光谱范围中。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中通过多个发光二极管(22)产生具有所述激发波长的光，在所述发光二极管的下游设置光学的短波通滤光片(23)，所述短波通滤光片对于具有所述激发波长的光(20)是可透射的以及是对于所述复合辐射(30)是不可透射的。
13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中通过光学的长波通滤光片(31)进行所述复合辐射(30)的检测，所述长波通滤光片对于具有所述激发波长的光(20)是不可透射的以及是对于所述复合辐射(30)是可透射的。
14.一种用于执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法的设备，所述设备具有：用于半导体材料(1)的固持装置(9)；用于产生具有激发波长的光(20)的照明源(2)；用于检测复合辐射(30)的检测器(3)，
其中所述照明源(2)和所述检测器(3)这两者都设置在所述半导体材料(1)的主表面(11)上方。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述照明源(2)设置在所述半导体材料(1)之上并且具有开口(21)，所述复合辐射(30)能够穿过所述开口到达所述检测器(3)。
16.根据权利要求14或15所述的设备，其中所述照明源(2)环形地构成。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的设备，其中所述照明源具有多个发光二极管(22)，在所述发光二极管的下游设置有光学的短波通滤光片(23)，所述短波通滤光片对于具有所述激发波长的光是可透射的以及是对于所述复合辐射(30)是不可透射的。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的设备，其中所述检测器(3)具有照相机，所述照相机拍摄所述半导体材料(1)的通过所述复合辐射(30)照亮的整个所述主表面(11)的图像。
19.根据权利要求18所述的设备，所述设备还具有用于以计算机辅助的方式评估所述图像的分析单元(8)。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的设备，其中在所述检测器(3)和所述半导体材料(1)之间设置有光学的长波通滤光片(31)，所述长波通滤光片对于具有所述激发波长的光(20)是不可透射的以及是对于所述复合辐射(30)是可透射的。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160713 |