[發(fā)明專利]一種穩(wěn)定光譜能量分布的LED晶圓測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711159239.3
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107976617B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖和平;宗遠
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州乾照光電有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01J3/28
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發(fā)明公開了一種穩(wěn)定光譜能量分布的LED晶圓測試方法中，在測量一行LED單元的第一邊緣區(qū)域的非第1顆LED單元時，以其之前的至少一顆LED單元的積分時間作為參考，而在測量第二邊緣的LED單元時直接基于其和參數(shù)穩(wěn)定的中間區(qū)域的LED單元的INT值比例，計算其積分時間，使得測試時積分時間從邊緣到中間形成連續(xù)變化，使得邊緣區(qū)域的LED單元的光譜能量分布和中間區(qū)域的LED單元的光譜的能量分布一致，呈現(xiàn)較好的光譜特性，有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)中光譜能量在測量過程中的波動問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED測試技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種穩(wěn)定光譜能量分布的LED晶圓測試方法。

背景技術(shù)

LED按外延生長的材料可分GaN藍光發(fā)光二極管與AlGaInP紅黃光發(fā)光二極管，對于AlGaInP紅黃光二極管的光電性表征參數(shù)有正向工件電壓、主波長、光強、漏電流等參數(shù)，以上參數(shù)的測試方法是通過測試機臺的電流源輸出恒定電流，點亮LED晶圓上的LED單元，通過垂直方向的法向收光，LED發(fā)光經(jīng)過顯微鏡、光纖到達光譜儀，光譜儀將收到光轉(zhuǎn)化為光譜曲線的能量分布函數(shù)，如圖1所示，能量分布函數(shù)*色度觀察系數(shù)得出色度坐標(biāo)，在CIE1931-xy色度圖上標(biāo)出位置C(x1、y1)，與純白點N(x0＝0.3333，y0＝0.3333)連線形成一條直線，直線與馬蹄形曲線交點對應(yīng)的波長即為λ_d，能量分布函數(shù)與視效曲線的積分面積為光強mcd，強度的計算公式：

Km是常數(shù)，光譜能量分布強度用INT值(表示光譜能量經(jīng)積分后累積強度)表示，光譜能量分布強度的INT值太低或是太高，經(jīng)光譜卡計算的波長值會偏離真實值，一般的，INT值在30000～50000范圍內(nèi)時，經(jīng)光譜卡計算的波長值接近真實值，

從CIE 1931色度圖中可以看出，對于AlGaInP四元芯片短波段(570～620nm)范圍內(nèi)，計算得到的色度坐標(biāo)(x，y)和純白點(x0＝0.3333，y0＝0.3333)連線直線與色度圖上馬蹄形曲線交點處波長的解析度較高，而對比AlGaInP四元芯片長波段(620～650nm)范圍內(nèi)，波長點較為密集，計算得到的色度坐標(biāo)(x，y)和純白點(x0＝0.3333，y0＝0.3333)連線直線與色度圖上馬蹄形曲線交點處波長的解析度較低，即對于AlGaInP四元芯片長波段(620～650nm)范圍內(nèi)，光譜能量分布強度的偏移量要在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，以減少INT值的波動范圍來降低波長的測量偏差。

能量分布強度受到LED晶圓上的LED單元發(fā)光強度的影響，不同的發(fā)光強度的LED單元能量分布函數(shù)即光譜能量分布存在差異，發(fā)光強度高的LED單元，光譜能量分布曲線峰位強度高，INT值越大，所需要的積分時間比較短，發(fā)光強度低的LED單元，光譜能量分布曲線峰位強度低，INT值越小，所需要的積分時間比較長，如圖2所示，在同一行LED單元中，LED晶圓的特點是邊緣區(qū)域LED單元的發(fā)光強度低，中間區(qū)域LED單元的發(fā)光強度高，光譜能量分布特性較好，當(dāng)測試機臺測量邊緣LED單元時，鑒于LED單元的發(fā)光強度低，由邊緣向中間區(qū)域測試時，積分時間隨著LED單元的發(fā)光強度特點呈現(xiàn)從大到小和趨勢，在測量過程中邊緣區(qū)域LED單元的INT值與中間區(qū)域LED單元的INT值差異較大。

現(xiàn)有技術(shù)的測量方法是給定光譜能量分布的INT值范圍，用可變積分時間去獲得光譜能量分布圖，這樣會引起積分時間的不連續(xù)性，甚至出現(xiàn)積分時間的突變，導(dǎo)致光譜能量分布圖強度波動較大光譜能量分布圖強度波動較大，特別是在邊緣區(qū)域或是中間區(qū)域與邊緣區(qū)域交界處，導(dǎo)致AlGaInP四元芯片長波段(620～650nm)范圍內(nèi)引起波長差異在0.2nm～1.6nm之間，這對LED晶圓整片測量的穩(wěn)定性與精度產(chǎn)生較為不利的結(jié)果，因此需要找到一種穩(wěn)定的光譜能量分布的測量方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種穩(wěn)定光譜能量分布的LED晶圓測試方法，可以避免對LED晶圓進行測試過程中積分時間出現(xiàn)突變的問題，保證積分時間的連續(xù)性，實現(xiàn)穩(wěn)定光譜能量分布。