滨松成功开发出基于ODPL测量法的晶体性能测试设备，实现GaN晶体性能定量分析

滨松公司利用自身独有的光检测技术、光学设计技术和信息处理技术，成功开发出利用全向光致发光(Omnidirectional Photoluminescence，以下简称ODPL)测量法的晶体性能测试设备“ODPL 测量设备 C15993-01”。该产品实现了氮化镓（以下简称GaN）晶体性能的定量评估，而GaN作为新一代功率半导体晶体材料备受关注，因此期待该设备在提升GaN的质量研发效率方面上发挥作用。

ODPL测量设备 C15993-01

该产品将于8月2日（星期一）开始向国内外大学和半导体衬底厂家等研究人员进行销售。此外，也准备在7月14日（星期三）举办的功率和化合物半导体在线活动“SEMI伙伴搜索-For Power&Compound”上进行推介。

关于ODPL测量法：

ODPL测量法是一种可以对GaN为代表的化合物半导体晶体中结构缺陷以及杂质有无等进行量化，并进行jing准评估的方法。

以往是利用光致发光（Photoluminescence，以下简称PL ※1），凭借GaN晶体单向发出的PL强度和波长等信息来评估晶体的性能。PL法虽可以实现无接触，无损以及高速的质量评估，但探测器的位置、角度以及给与晶体的激发光等因素都有可能影响ZH的测量结果，存在重复性低和定量性低的问题。

对此，滨松公司与东北大学多元物质科学研究所的小岛一信副教授和秩父重英教授的科研团队在2016年，利用积分球（※2）对GaN晶体全向释放的PL强度实现了高再现性的测量，并利用独特的计算方法，由测量结果算出材料的内部量子效率（Internal Quantum Efficiency，以下简称IQE※3）。随后，我们以GaN晶体的IQE为指标，确立了可对晶体性能进行定量评估的ODPL测量法。

※1 PL: 对半导体材料照射能量高于其吸收带宽的光，由此产生的电子和空穴再次结合，并返回到原始状态时发出的光。

※2积分球: 内壁涂有高反射率材料的中空球体。对积分球内反射的光进行空间积分，可以求得球 体内光源所发出的整个光通量。

※3 IQE: 被材料吸收的能量中被转化为光子的比率。

产品概述：

本产品是利用ODPL测量法来评估GaN晶体性能的设备。

滨松公司一直在开发，生产和销售基于发光材料PL的发光效率等检测设备。此次利用长年积累的光学探测技术和光学设计技术，利用积分球精确测量GaN晶体全向发射PL强度的同时，通过独自的信息处理技术，根据测量结果自动计算IQE，成功开发出一款能对GaN晶体进行定量评估的ODPL测量设备。进而，优化光学元件结构，对积分球、光谱仪和光学系进行紧凑布局，同时新开发了滑动式样品支架，使晶体安装更加简单方便。

通过ODPL测量法对GaN晶体性能的定量评价，期待本设备在提升GaN产品质量的研发效率方面发挥作用。

随着本设备的销售，我们进一步推动作为GaN晶体质量评估方法，对ODPL测量法进行行业标准化。此外，针对将来的批量生产线上进行有效的质量检查，我们正在开发适用于大尺寸GaN晶圆的测量设备。

ODPL测量示意图

产品特点：

1、实现了GaN晶体性能的定量评估

滨松公司和东北大学多元物质科学研究所小岛一信副教授和秩父重英教授的科研团队联合开发了ODPL测量法，它通过积分球测量和独自的计算方法得出GaN晶体的IQE，对结构缺陷和杂质有无等质量问题进行量化来实现JZ评估。此次，滨松公司利用长年培育的光学检测技术、光学设计技术和信息处理技术，成功开发了基于ODPL测量法，能对GaN晶体性能进行定量评估的测量设备。

2、结构紧凑，易于检测

优化各光学元件结构，实现了积分球，光谱仪和光学系统的紧凑布局，同时新开发了滑动式样品支架，使晶体的设置变得更为简单，方便测量工作。 研发背景 在电动汽车为首的新能源汽车、铁路以及电子设备等领域，功率半导体器件因能够有效控制器件的功率而比较于普通半导体器件而需求愈加旺盛。近年来，能实现小型化和高速化的GaN晶体，作为下一代功率半导体材料备受关注，但传统的方法无法对其质量进行定量评估。因此我们利用ODPL测量法，开发了可对GaN晶体质量进行定量评估的晶体性能测试设备。

主要规格：