对于 EML（电吸收调制激光器）等光芯片应用，PL（光致发光）是外延材料表征中常用的光学量测手段。但当量测对象从较大范围的晶圆进一步进入特定区域，关注点也会随之变化。尤其在 EML 光芯片多次再生长相关场景中，除了观察整体 PL 表现，还会涉及对特定区域开展微区光谱扫描。

● 目标区域在哪里？

● 这个区域的 PL 波长和发光强度如何分布？

● 如何在指定位置完成自动化微区量测？

从“看整片”进一步进入指定区域

对于晶圆样品，较大范围的 PL 表征可以帮助了解整体的发光表现。但在 EML 等需要关注局部区域的应用中，仅仅获得较大范围的信息并不是量测的终点。

当研究或检测目标落到某个特定区域时，就需要进一步完成“区域选择 → 位置定位 → 微区 PL 扫描 → 局部数据分析”。这里的重点并不是单纯把测试光斑变小，而是把量测位置与局部 PL 信息对应起来，进一步观察特定区域内部的空间分布。

进入微区以后，我们究竟在看什么？

1. 不同微区结构，会呈现不同的 PL 光谱

在光芯片晶圆的目标区域内，不同结构可以呈现不同的 PL 光谱特征。以现有测试结果为例，Waveguide、EAM（电吸收调制器）和 MQW（多层量子阱）对应不同的特征光谱，微区 PL 可以进一步区分不同结构对应的光谱信息。

可调谐激光器晶圆某区域的 PL 光谱

EAM：电吸收调制器；MQW：多层量子阱；Waveguide：波导。

2. 从光谱差异，进一步看到空间分布

当单个位置的光谱信息进一步扩展到区域扫描，就可以把这些光谱参数放回到空间位置中观察。

例如，通过 Micro PL Peak Wavelength Mapping，可以观察不同位置的峰值波长分布；结合 AOI 图像，还可以进一步对应结构位置与 PL 信息。

左边为 AOI 成像图，右侧为显微 PL 的峰值波长（PW）成像图；测试条件：980 nm 激光激发，测量区域 1 mm × 1 mm（步进：3 μm）

3. 更细的区域扫描，可以看到什么？

参考现有示例，对晶圆上的单个结构进行了扫描区域 400 μm × 400 μm、步进 1 μm 的扫描，可以观察到清晰的区域边界及局部瑕疵点，为后续分析提供信息。

EML 光芯片微区 Wavelength Mapping / Intensity Mapping 示例

量测重点：怎么找到并准确定位测量区域？

进入微区以后，量测流程本身也变得更加重要。比如，当需要对晶圆上的特定位置进行分析时，就需要先找到目标区域，再完成位置定位、聚焦与扫描。因此，自动化微区 PL 量测需要把区域选择、位置定位、聚焦和 PL Mapping 串联成一套连续的量测流程。

PLATO MicroScan：自动微区 PL 量测

针对这类应用，HORIBA PLATO MicroScan 全自动微区光致发光成像系统将 Macro / Micro PL 与自动化量测能力结合，用于半导体晶圆的微区 PL 表征。

在实际量测过程中，可以先根据样品及关注区域确定测试位置，再进入局部区域开展微区 PL 分析；结合区域 / 坐标定位及自动聚焦，可进一步完成指定位置的自动化微区量测。

HORIBA PLATO MicroScan 全自动微区光致发光成像系统

如果说前面的 EML Mapping 回答的是“微区 PL 最后能看到什么”，那么 PLATO MicroScan 回答的就是“如何找到指定区域，并把微区 PL Mapping 实际做出来”。

回到 EML 应用本身，从较大范围的 PL 表征，到指定区域的微区扫描，再到局部 Mapping，量测尺度逐渐收窄，获得的信息也越来越具体。对于 EML 多次再生长等涉及微区光谱扫描的应用，这种从整体进入局部的量测方式，可以为后续样品分析提供更多信息。

想看看自己的样品能测到什么？

如果您正在进行 EML 光芯片或相关半导体材料的 PL 表征，并希望进一步了解指定区域的微区量测方式，可以与 HORIBA 团队交流您的样品与测试需求。