[发明专利]用于测量氮化镓的质量的设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年6月27日提交的韩国专利申请号10-2012-0069136的优先权，出于所有目的将该韩国专利申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种用于测量氮化镓（GaN）的质量的设备，更为具体地，涉及易于在诸如大气压和室温的常规条件下测量GaN质量的设备。

背景技术

氮化镓（GaN）是一种具有3.39eV的带隙能且可用于制备发射具有短波长的光的发光装置（LED）的直接跃迁半导体材料。这里，由于熔点下的氮蒸汽压很高，导致为了生长液体晶体而需要1,500℃或更高的高温和20,000大气压的氮气气氛，因此难以大批量生产GaN单晶。此外，由于当前有效的是具有大约100mm²尺寸的薄板型晶体，因此难以通过液相外延（LPE）制造GaN。

因此，利用诸如金属有机化学气相沉积（MOCVD）或氢化物气相外延（HVPE）之类的气相生长法，在异质衬底上生长GaN膜或衬底。这里，即使MOCVD可以生产出高质量膜，但MOCVD由于其生长速率非常低而不适用于厚度为几十微米至几百微米的GaN衬底的制造。鉴于此原因，主要利用HVPE来制造GaN薄膜，这是因为在HVPE中高速生长是可能的。

通过气相生长法生长的GaN衬底在质量检查之后用于制备LED。在相关技术中，利用扫描电子显微镜-阴极射线发光（SEM-CL）来对这种GaN衬底进行质量检查。然而，该仪器价格昂贵，且消耗大量维护成本。该仪器还需要将GaN衬底装载到用于进行测量的真空室中且从用于进行测量的真空室中取出的过程。这就产生了问题，即为了将真空室内部的压力降至大约10^-6托或更低而需要相当长的时间。由于使用真空室，因此能够测量的GaN衬底的尺寸必须小于真空室。因此，对生长为各种尺寸的GaN衬底的质量测量存在很多限制。

在该发明背景部分中公开的信息仅仅是为了更好地理解本发明的背景，而不应被理解为承认或以任何形式暗示该信息形成对于本领域技术人员是已知的现有技术。

发明内容

本发明的各方面提供一种用于测量氮化镓（GaN）质量的设备，该设备能够易于在诸如大气压和室温的常规条件下测量GaN的质量。

在本发明的一个方面，提供一种用于测量GaN质量的设备。该设备包括：光源，被布置在GaN衬底的上方，所述光源向所述GaN衬底的表面发射光；和测量单元，被布置在所述GaN衬底的上方，所述测量单元基于从所述GaN衬底辐射的光的光谱来测量所述GaN衬底的质量。

根据本发明实施例，从所述光源发出的光可以是紫外（UV）辐射。

所述光可以具有365nm或更短的波长。

所述光源可以包括：光产生单元；光供应单元，连接至所述光产生单元，所述光供应单元将所述光产生单元产生的光供应至所述GaN衬底的表面；和透镜单元，被布置在所述光供应单元的面对所述GaN衬底的一端。所述透镜单元将所述光供应单元所供应的光聚焦至所述GaN衬底的表面。

所述透镜单元可以被布置为使得从所述透镜单元至所述GaN衬底的距离处于所述透镜单元的焦距±30mm的范围内。

所述测量单元可以包括：拍照单元，用于获得所述GaN衬底的图像；显示单元，连接至所述拍照单元，所述显示单元显示从所述拍照单元传输的图像；和控制单元，用于控制所述拍照单元和所述显示单元的操作。

所述拍照单元可以被实现为电荷耦合器件照相机，所述电荷耦合器件照相机具有位于其前部分中的光学透镜。

所述设备可以进一步包括载物台，所述GaN衬底被装在所述载物台上。

所述设备可以进一步包括沿一个方向移动多个所述载物台的传送带。

根据本发明实施例，在具有室温的常规条件下，可以通过比较在GaN衬底经紫外（UV）辐射照射时来自GaN衬底的辐射的光谱的对比度，容易地测量GaN的质量。由于真空装置等是不必要的，因此可以降低产品的价格。

另外，可以利用传送带容易地构建针对所有产品的连续的检查过程。可以测量具有各种尺寸的GaN衬底的质量，而对能够测量的衬底的尺寸没有限制。

本发明的方法和设备具有其它特征和优点，这些特征和优点根据合并于此的附图和下面的具体实施方式是显然的，或者在附图中和在下面的具体实施方式中阐述，附图和具体实施方式一起用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1是示意性地示出根据本发明实施例的用于测量GaN质量的设备的结构图；