[其他]管芯测量观察装置

说明书

本实用新型是半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）管芯的测量观察装置，属于半导体光辐射器件制造或处理时的测量设备。

近年来，随着光纤通讯技术，光电传感技术，自动控制技术，光盘存贮技术等领域的发展，半导体激光与发光二极管的研究与制造也有了迅速的进展。为得到高质量的LD与LED器件，提高LD与LED制造的成品率，在研究制造过程中，要对管芯质量进行必要的参数测量，例如测量电流－电压（I－V）特性、电流－光功率（I－P）特性，阈值电流（Ith）等电学性能，对解理腔面进行观察等，以研究影响管芯质量的各种因素，找出改进管芯质量，提高管芯成品率的工艺方案，缩短研制周期，并剔除不合格的管芯，减轻装架热压等后工艺的压力，节省人力和原材料，同时可进一步研究后工艺对器件性能的影响。因此，对管芯的测量与观察是器件工艺中的重要环节。国内基本上是在探针台上用JT－1晶体管特性图示仪进行管芯测量，这种方法只能测量I－V特性，不能测量I－P特性，也不能观察解理腔面，而且探针会损伤管芯。国外用管芯测试工作台来完成管芯的特性测量与分析，但也没有见到既能综合测量电学特性、电光特性、又能观察解理腔面的测量观察台。另外，为减少管芯的人为损伤，常采用真空吸片装置吸住管芯，但由于吸片针与管芯的粘附，当真空气路阻断时，常常不能使小的管芯脱开吸片针，而在测量时，往往仍用探针作为电极，因而仍会引起管芯损伤。

本实用新型的管芯测量观察装置是为LD与LED的研制而设计的，它既能方便地观察管芯的二个解理腔面，又能与测量记录仪表配合，测量其电学、电光特性并进行记录。本实用新型直接将吸片针作为上电极，完全不用探针，同时，采用专门设计的通气泵阀，可使真空气路断开的同时产生一正压气流，使管芯与吸片针自然脱开，避免了管芯的机械损伤。

本实用新型由抽气泵，通气泵阀、管芯测试观察台及观察显微镜构成。抽气泵提供负压吸片。通气泵阀包括阀栓、阀体、弹簧、阀座和进出导气管，阀体上设有放气孔。在使用时，无外力作用时，该泵阀处于与真空气路常通状态。常通气路可使管芯吸附在吸片针上。当测量观察结束时，按下阀栓，阻断与抽气泵相通的真空常通气路，迅速接通放气孔，产生一正压，把管芯从吸片针上自动吹落。管芯测量观察台主要由机械调节机构，吸片针和气路、光电探测器及探测器座，绝缘垫片和线路板，底座等构成。机械调节机构可使吸片针连同管芯绕轴作360°旋转和上下位移，也可使吸片针和管芯自身在平面内作360°旋转以观察器件的二个解理腔面。吸片针自身作为LD，或LED的上电极，通过转臂、旋转轴接至线路板，并通过绝缘底座绝缘。探测器座或底座的上部置有下电极，上下电极间连接电源（直流，脉冲锯齿波等信号源），以提供LD或LED测试电流。对于面发光型二极管（SLED），光电探测器可置于吸片针的下方（下电极的下方），对边发光二极管        （ELED）或激光器，则将光电探测器置于以吸片针为轴的柱面位置上，对准LD或LED光束。则可检测LD或LED的输出光功率，光波形观察显微镜用于解理腔面的观察，通过直角棱镜及吸片针的转动，可方便地观察各个方向上解理面的情况。

使用本实用新型，可方便地观察解理腔面和测量LD或LED的电学特性和电光特性。配以显微摄影装置和记录仪表，可以把解理腔面和电学特性、电光特性记录下来。可大大地减少管芯的机械损伤。可对管芯质量进行有效的检查，剔除不合格管芯，减轻后工艺的压力，提高工作效率，节省了后工艺的人力、物力。也便于对管芯进行自动化分拣。

图1是本实用新型的示意图。图中〔1〕是抽气泵，〔2〕是通气泵阀，〔3〕是管芯测量观察台，〔4〕是观察显微镜，〔5〕是直角棱镜，〔6〕是抽气（通气）管。