E2 光纤耦合光电测试探针台

       E2 光纤耦合光电测试探针台作为为高性价比光电测试用探针台，除了具有常规探针台的功能以外，还拥有适合多种测试条件的光学光路。不仅可以使用波段从紫外到红外，类型包含激光器，氙灯，LED 等多种形式的光源照射样品，还拥有聚焦照明和均匀照明两种照射方式，光斑尺寸覆盖1微米到5毫米的广阔范围。配套的Metatest Suite测试软件包突破性集成了多种光学以及电学测试设备的控制功能，并且可以任意组合进行自定义的参数扫描，极大程度的简化了测试过程。E2 探针台还拥有众多配置选项，包括光致发光光谱（PL），电致发光光谱（EL）等测试模块。

 

主要配置*

探针座	4个，探针直径5微米，使用三同轴电缆连接
样品台	XYZR四轴位移功能，带真空样品吸附，可以快速抽出
显微镜	XYZ三轴平移，可以选配电动XY平移功能
显微镜	2倍，5倍，10倍，20倍，50倍5个物镜以及1个1-5mm光圈
激光器	标配405nm，520nm，635nm单模保偏激光器，可以选配450nm，488nm，505nm，650nm激光，激光可以进行模拟和数字调制，调制带宽大于100kHz
激光照明光路	匀强光斑照明模块，光斑直径8-200微米，可以增配聚焦光斑照明模块，光斑直径约1微米
光电测试系统	包含源表，前置放大器，信号发生器，示波器等硬件以及Metatest Suite测试软件包，电流测试分辨率100fA，最大电压±200V，瞬态光电流测试系统上升沿/下降沿50μs（1nA电流），2μs（大于100nA电流）
选配功能	荧光光谱测试模块（405nm激发），吸收光谱测试模块，偏振测试模块，电致发光光谱测试模块，氙灯模块，紫外/红外无色差光路模块

 

 

 

E2 结构设计

       探针台体，包含4个探针底座，样品台可以沿XYZR四轴移动，方便控制测量位置。样品通过真空吸附底盘吸附在样品台上，样品台可以快速抽出更换样品。

 

       层叠式光路设计，可以安装最多4个光路模块，每个光路模块都可以实现不同的光学功能，例如耦合激光进入光学系统或者测量样品的荧光光谱。每层之间通过燕尾槽固定，可以快速扩展新的功能。

 

光电流测试功能

       E2 提供两种不同照明光斑类型，标准配置为匀化照明模块，可以将激光转化为均匀的小光斑照射在样品上，并且提供白色LED作为指示灯指示激光照射位置。均匀的光斑也方便计算测试中的光功率密度，光斑尺寸最小8微米。聚焦照明光斑则将激光直接聚焦在样品表面形成微小的高斯光斑，光斑尺寸约1微米，可以定位在指定的位置激发样品。

 

       Metatest Suite软件包将系统中的所有测试设备统一控制，并且可以进行最多4 个（2 组）参数的参数扫描，从而可以一次性测量不同光强，不同电压下的光电流曲线。

 

测试示例 （a）改变光强测量器件输出曲线，（b）光照下样品的转移曲线

   （c）瞬态光电流测试，对于1nA的光电流，E2系统上升/下降时间仅50微秒（d）改变光强测探测器开关比

 

连续可调光源

氙灯模块

       mXenon氙灯模块采用了无色差光学系统，从而保证了紫外到红外一致的光谱分辨率以及更高的紫外光强，240-700nm波段光功率密度均大于20mW/cm²（光斑尺寸13.3 μm）。光学优化的快门和斩波器可以提供高速的开关速度（快门打开/关闭时间900 μs，斩波器打开/关闭时间1kHz下20 μs）。

（a）300nm和500nm闪耀光栅不同波长下的光功率密度，（b）300nm和500nm闪耀光栅的不同波长下的光谱，（c）斩波器开关速度，（d）快门开关速度

        电动衰减片轮除了可以通过软件调整输出光强，更具有恒功率输出模式，自动根据输出光波长调整光强，生成功率固定的照明光源。利用恒功率的光源，可以测量样品在指定光强下的响应率以及样品在不同波长激发下的I-V曲线。

（a）恒功率输出模式，在波长250-1100nm下，固定照明光功率密度15mW/cm²，输出功率稳定性3%，输出曲线和在波长350-650nm下，固定照明光功率密度50mW/cm²，功率稳定性1%。照明范围直径13微米，（b）在固定照明光功率密度15mW/cm²下测得硅探测器响应率曲线图（红线），蓝线为参考值，（c）不同波长下的I-V曲线

 

电致发光测试功能

       选配电致发光光谱模块可以测量样品的电致发光光谱，制冷型的背照CCD 型光谱仪有着灵敏的光响应，可以测量样品的微弱发光，测量范围300-1000 nm。在Metatest Suite 软件包中，可以自动扫描样品的激发电压并且测量发光光谱。使用光电探测器可以在微秒尺度上测量样品发光的响应速度，根据样品的灵敏程度可以选择硅探测器或者PMT 探测器测量样品发射的光强。

电致发光测试 （a） 为器件测试环境照片，（b）利用指示光纤显示了光谱测试位置，

           （c） 样品不同偏压下电致发光光谱，（d）电致发光的瞬态特性