用于测量氮化镓的质量的设备制造技术

一种易于在诸如大气压和室温的常规条件下测量氮化镓（GaN）的质量的设备。该设备包括被布置在GaN衬底上方的光源和被布置在GaN衬底上方的测量单元。该光源向GaN衬底的表面发射光。该测量单元基于从GaN衬底辐射的光的光谱来测量GaN衬底的质量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种易于在诸如大气压和室温的常规条件下测量氮化镓（GaN）的质量的设备。该设备包括被布置在GaN衬底上方的光源和被布置在GaN衬底上方的测量单元。该光源向GaN衬底的表面发射光。该测量单元基于从GaN衬底辐射的光的光谱来测量GaN衬底的质量。【专利说明】用于测量氮化镓的质量的设备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。
本专利技术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。
技术介绍
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°C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IOOmm2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。在该专利技术背景部分中公开的信息仅仅是为了更好地理解本专利技术的背景，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。
技术实现思路
本专利技术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。在本专利技术的一个方面，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。根据本专利技术实施例，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。根据本专利技术实施例，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。本专利技术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】一起用于解释本专利技术的某些原理。【专利附图】【附图说明】图1是示意性地示出根据本专利技术实施例的用于测量GaN质量的设备的结构图；图2是示出在根据本专利技术实施例的用于测量GaN质量的设备中光源的波长分布的图；图3A和图3B不出利用根据本专利技术实施例的用于测量GaN质量的设备获得的GaN的图像，其中图3A示出是合格的图像，图3B示出是不合格的图像；以及图4A和图4B不出利用相关技术的用于测量GaN质量的设备获得的GaN的图像。【具体实施方式】现在将详细参考本专利技术的用于测量氮化镓质量的设备，本专利技术的各实施例在附图中图示并在下文进行描述，使得本专利技术所涉及的领域内的普通技术人员能够容易地将本专利技术付诸于实践。在该整篇文件中，应参考附图，在附图中，相同的附图标记在所有不同的图中指代相同或相似的部件。在本专利技术的以下描述中，合并于此的已知功能和部件的详细描述当可能使本专利技术的主题不清楚时将被省略。参照图1，根据本专利技术实施例的用于测量GaN质量的设备100是用于测量通过诸如金属有机化学气相沉积(MOCVD)或氢化物气相外延(HVPE)之类的气相生长法生长的GaN衬底10的质量和均匀性的设备。这里，GaN衬底10可以具有高质量GaN的单膜结构。如图3A所示，GaN衬底10可以被配置为，使得具有凹坑的低质量GaN膜或凹坑层(pit layer)被层叠在高质量GaN膜或镜面层(mirror layer)的顶部,或者低质量GaN膜被层叠在高质量GaN膜的顶部和底部。参照层叠在高质量GaN膜底部的低质量GaN膜，低质量GaN膜的氮的含量比高于高质量GaN膜。低质量GaN膜是在生长GaN衬底10时用作基底的膜，例如GaN衬底与蓝宝石衬底分离所在的分界层。层叠在高质量GaN膜顶部的低质量GaN膜是用作用于增加GaN衬底10的整体厚度的支撑层。因此，根据本专利技术实施例的用于测量GaN质量的设备100能够测量GaN衬底10的质量，而对GaN衬底10的结构没有限制。为此，根据本专利技术实施例的用于测量GaN质量的设备100包括光源110和测量单元 120。光源110是利用光来照射GaN衬底10的装置，使得GaN衬底10的质量和均匀性能够通过比较从GaN衬底10辐射的光的光谱的对比度来测量。为此，光源110被布置在GaN衬底10上方。从光源110发射到GaN衬底的光可以是紫外(UV)辐射。如图2所示，优选该光在365nm或更短的波长下具有最强的相对强度。这是因为GaN的带隙是3.4eV,其在被转换为光的波长时变为364.4nm，并且为了将GaN价带中的电子激发到导带中，需要在364.4nm的波长下具有最强强度的光源。光源110包括光产生单元111、光供应单元112以及透镜单元113。光产生单元111从电源电压产生具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量氮化镓质量的设备，包括：光源，被布置在氮化镓衬底的上方，其中所述光源向所述氮化镓衬底的表面发射光；和测量单元，被布置在所述氮化镓衬底的上方，其中所述测量单元基于从所述氮化镓衬底辐射的光的光谱来测量所述氮化镓衬底的质量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：裵峻莹，崔准成，金俊会，朴甫益，朴喆民，李东龙，李原兆，林圣根，
申请(专利权)人：三星康宁精密素材株式会社，
类型：发明
国别省市：