光螢光法

概念

光螢光法又稱光致發光。當一激發光照射到被測半導體樣品表面時，樣品表面出現本徵吸收，在表面下約1 μm的區域內產生大量電子-空穴對，並通過不同的複合機構進行複合，產生光發射，在其逸出表面前受到樣品本身的自吸收，這個過程稱為光螢光或光致發光。

發射出的螢光經單色儀和探測器的接收和放大，可得到發光強度按光子能量分布的曲線，即光螢光譜。

對光螢光譜的分析可得到禁頻寬和雜質能級的量值，判定雜質種類和濃度，求得補償度和少數載流子壽命，還可用於研究材料的均勻性、位錯及激活能等。

照射光的光子能量必須大於Eg，可用雷射器或高壓汞燈，並加銳帶的干涉濾光片，斬波器的頻率可選在幾百赫到一千赫。探測器可用光電倍增管和光敏電池，還可用鎖相技術抑制噪聲，提高信噪比。低溫(4.2K)使光螢光譜寬度變窄。強度增加，靈敏度更高。因此該方法通常在液氦溫度下進行。

光螢光法可用來對半導體材料矽、砷化鎵和磷化鎵中的微量雜質作定性分析，對乾純度較高的矽，因其雜質比較簡單，可作出主摻雜元素(如磷、硼)發射譜線的強度與本徵發射譜線強度之比和主摻雜濃度之間的定標曲線，用於磷硼的定量分析。