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上海辰昶仪器设备有限公司
拉曼光谱

拉曼光纤光谱仪 | 结合国产显微镜检测碳化硅

拉曼光纤光谱仪/显微拉曼光谱/碳化硅检测

产品类型:拉曼光谱

SEK拉曼光纤光谱仪 | 结合国产显微镜检测碳化硅 背景: 半导体材料经过几十年的发展,第一代硅材料半导体已经接近完美晶体,对于硅材料的研究也非常透彻。基于硅材料上器件的设...

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SEK拉曼光纤光谱仪 | 结合国产显微镜检测碳化硅

背景:

        半导体材料经过几十年的发展,第一代硅材料半导体已经接近完美晶体,对于硅材料的研究也非常透彻。基于硅材料上器件的设计和开发也经过了许多代的结构和工艺优化和更新,正在逐渐接近硅材料的极限,基于硅材料的器件性能提高的潜力愈来愈小。以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体具备优异的材料物理特性,为进一步提升电力电子器件的性能提供了更大的空间。
     SiC是由硅(Si)和碳(C)组成的化合物半导体材料。其结合力非常强,在热、化学、机械方面都非常稳定。SiC存在各种多型体(多晶型体),它们的物理特性值各有不同。4H-SiC最适用于功率元器件。下表为Si和近几年经常听到的半导体材料的比较。
     以SiC为代表的第三代半导体大功率电力电子器件是目前在电力电子领域发展最快的功率半导体器件之一。碳化硅作为第三代半导体材料的典型代表,也是目前晶体生产技术和器件制造水平最成熟,应用最广泛的宽禁带半导体材料之一,目前在已经形成了全球的材料、器件和应用产业链。是高温、高频、抗辐射、大功率应用场合下极为理想的半导体材料。由于碳化硅功率器件可显著降低电子设备的能耗,因此碳化硅器件也被誉为带动“新能源革命”的“绿色能源器件”。

图1,碳化硅粉末样品

基本原理:

     辰昶仪器的显微拉曼光谱检测系统,是将激光通过辰昶显微光谱模块导入显微镜中,可在样品表面实现 1μm 左右的激光光斑,并在系统中设置共焦针孔,实现 1μm 空间分辨率,将激光光斑聚集在需要检测的碳化硅区域,有效的激发并收集碳化硅拉曼信号。

图2,显微拉曼光谱系统

实验搭建
光谱仪:辰昶仪器SEK系列光纤光谱仪
光源:785nm拉曼检测专用激光器
显微镜:国产显微镜(可配置其他国产厂家或进口显微镜)
检测探头:辰昶仪器K1系列拉曼探头
显微旁路模块:辰昶仪器DPS光路切换器

实验步骤:
1.将碳化硅样品放置于显微镜载物台,调节样品台的高度,使样品可在相机上成清晰的像。
2.将激光器连接到辰昶仪器DPS的激光器接口,打开激光器,调整激光器功率。
3.通过共焦光纤探头收集光谱信号
4.通过ChSpecView软件读取拉曼光谱数据
图3,ChSpecView测碳化硅和异丙醇拉曼光谱截图
 
结论
运用辰昶仪器的显微拉曼光谱系统,可快速获得1μm空间分辨率样品的拉曼光谱。能有效的激发和收集显微样品的拉曼光谱信号。该系统性价比高,可自由搭建、替换其中的模块。更方便的进行显微拉曼检测。