本技術(shù)涉及半導(dǎo)體材料及光電器件測試，尤其涉及一種用于el測試系統(tǒng)的穩(wěn)定且無損的外延片電性能測試裝置。

背景技術(shù)：

1、led?照明產(chǎn)品正快速實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)照明產(chǎn)品的替代，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。為提高能效、保護(hù)環(huán)境、應(yīng)對全球氣候變化，作為新型高效節(jié)能照明產(chǎn)品，led?照明產(chǎn)品是世界各國節(jié)能照明重點(diǎn)推廣產(chǎn)品，世界各國已陸續(xù)明確了淘汰白熾燈的時間表。

2、目前中國已成為全球最大的led照明產(chǎn)地，其led照明市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。2019年，中國led照明市場規(guī)模達(dá)到6823億元，led照明產(chǎn)品滲透率達(dá)到76%。led照明技術(shù)不斷創(chuàng)新，產(chǎn)品成本不斷下降是其取得成功的重要原因。而這其中，測試技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新是降低成本的重要一環(huán)。

3、在led外延片生產(chǎn)過程中，對產(chǎn)品性能進(jìn)行判定及監(jiān)控是量產(chǎn)過程的必要手段。但是目前的技術(shù)有以下缺陷：（1）接觸不穩(wěn)定：在電致發(fā)光檢測中，使用微型電學(xué)探針分別接觸led外延片的兩個電極并注入電流，以記錄led芯片的電學(xué)性能和發(fā)光性能。然而，由于led外延片本身存在翹曲問題，且探針與外延片電極為硬接觸，導(dǎo)致接觸不穩(wěn)定。這可能會影響測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（2）損傷風(fēng)險：在進(jìn)行電致發(fā)光檢測時，需要在led外延片正面破壞后才能做n電極或側(cè)面單個硬接觸的n電極，因各類led外延片厚度差異較大，此方法損傷風(fēng)險和接觸問題更加明顯。

4、由于目前l(fā)ed外延片測試el點(diǎn)測時，因?yàn)閜/n電極接觸不穩(wěn)定導(dǎo)致測試結(jié)果波動大，進(jìn)而影響外延片性能監(jiān)控的判斷，當(dāng)下el測試只能作為外延片性能監(jiān)控的一個參考，并不能作為標(biāo)準(zhǔn)。針對這個問題，業(yè)內(nèi)普遍采用的做法是挑選一些樣品片做芯片制程快測流程，通過快測數(shù)據(jù)進(jìn)行回帶。

5、然而，這種技術(shù)有著不可避免的缺點(diǎn)：通過快測回帶賦以外延片電性等級：1、導(dǎo)致產(chǎn)品在制周期長(需要3天時間等快測數(shù)據(jù)作為性能的標(biāo)準(zhǔn))；2、如果外延片性能出現(xiàn)異常，若是3天后才發(fā)現(xiàn)會出現(xiàn)此3天內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品均出現(xiàn)異常，造成巨大損失；3、回帶機(jī)制并不能真實(shí)呈現(xiàn)每片外延片的電性等級，會出現(xiàn)誤判的情況；4、傳統(tǒng)外延片電性能的方法測試結(jié)果波動大，進(jìn)而影響外延片性能監(jiān)控的判斷。

6、為了解決接觸不穩(wěn)定和損傷問題，研究人員提出了一些方法，例如使用透明導(dǎo)電膜覆蓋待測led芯片，或者采用無接觸型檢測技術(shù)，如光致發(fā)光檢測。這些方法可以減少對led芯片的物理接觸，從而降低損傷風(fēng)險。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對背景技術(shù)中的提及的問題，本實(shí)用新型提出一種用于el測試系統(tǒng)的穩(wěn)定且無損的外延片電性能測試裝置，取代快測回帶流程，解決在制周期長、異常發(fā)現(xiàn)不及時、回帶機(jī)制誤判外延片電性等級等問題；同時，減少對led芯片的物理接觸，降低損傷風(fēng)險。

2、本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

3、一種用于el測試系統(tǒng)的穩(wěn)定且無損的外延片電性能測試裝置，包括電流源、與所述電流源連接的p極測試探針和n極測試電極；

4、所述p極測試探針為可伸縮式p極測試探針，包括殼體，殼體內(nèi)安裝有導(dǎo)電彈簧，所述彈簧一端固定在所述殼體頂端并通過導(dǎo)線連接電流源，另一端連接p極測試電極，所述p極測試電極連接待測外延片的一端為導(dǎo)電材料制成的平面，所述p極測試電極通過馬達(dá)控制移動直接接觸待測外延片表面；此設(shè)計可以有效避免因外延片在室溫下有翹曲，導(dǎo)致測試時下針深度不好掌控，p電極接觸不穩(wěn)定的問題；

5、所述n極測試電極為柔性導(dǎo)電材質(zhì)制成的環(huán)形n極測試電極，所述環(huán)形n極測試電極包覆在外延片側(cè)壁裸露的n層上并通過導(dǎo)線連接電流源；此設(shè)計可以使得n極測試電極能緊緊的與n層接觸，避免因n極接觸不穩(wěn)定導(dǎo)致的測試結(jié)果波動。

6、所述導(dǎo)電材料包括銀、銅、金、鋁、銦錫合金等；

7、所述柔性導(dǎo)電材質(zhì)包括導(dǎo)電聚合物：例如包括聚對苯二甲酸乙二醇酯（pet）、聚二甲基硅氧烷（pdms）、聚氨酯（pu）等在內(nèi)的聚合物基體與包括石墨烯、碳納米管、金屬納米線等在內(nèi)的納米導(dǎo)電材料形成柔性的導(dǎo)電材料；導(dǎo)電橡膠：例如導(dǎo)電硅膠，具有良好的柔韌性和導(dǎo)電性能；導(dǎo)電纖維織物：紡織品中添加導(dǎo)電纖維，使其具備導(dǎo)電功能。

8、所述環(huán)形n極測試電極為一整片包覆在外延片側(cè)壁裸露的n層上電極或多片環(huán)形均勻設(shè)置在外延片側(cè)壁裸露的n層上電極。

9、上述用于el測試系統(tǒng)的穩(wěn)定且無損的外延片電性能測試裝置的測試方法，包括以下步驟：

10、（1）將外延片置于基座上；

11、（2）將所述可伸縮式p極測試探針的p極測試電極置于外延片表面并通過導(dǎo)線連接電流源，將所述環(huán)形n極測試電極包覆在外延片側(cè)壁裸露的n層上并通過導(dǎo)線連接電流源；

12、（3）設(shè)置好針壓參數(shù)，進(jìn)行電性參數(shù)測試。

13、通過以上方法測試的el結(jié)果穩(wěn)定、可靠，經(jīng)過驗(yàn)證可作為判定外延片性能的標(biāo)準(zhǔn)，可以取消快測流程，縮短在制周期，避免異常發(fā)現(xiàn)不及時，并可準(zhǔn)確賦以每片外延片電性等級。

技術(shù)特征：

1.一種用于el測試系統(tǒng)的穩(wěn)定且無損的外延片電性能測試裝置，其特征在于，包括電流源、與所述電流源連接的p極測試探針和n極測試電極；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延片電性能測試裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電材料包括銀、銅、金、鋁、銦錫合金。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延片電性能測試裝置，其特征在于，所述柔性導(dǎo)電材質(zhì)包括導(dǎo)電聚合物、導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電纖維織物。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外延片電性能測試裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電聚合物為包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚氨酯在內(nèi)的聚合物基體與包括石墨烯、碳納米管、金屬納米線在內(nèi)的納米導(dǎo)電材料形成柔性的導(dǎo)電材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外延片電性能測試裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電橡膠包括導(dǎo)電硅膠。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外延片電性能測試裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電纖維織物為添加導(dǎo)電纖維的紡織品。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延片電性能測試裝置，其特征在于，所述環(huán)形n極測試電極為一整片包覆在外延片側(cè)壁裸露的n層上電極或多片環(huán)形均勻設(shè)置在外延片側(cè)壁裸露的n層上電極。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種用于EL測試系統(tǒng)的穩(wěn)定且無損的外延片電性能測試裝置，包括電流源、與電流源連接的P極測試探針和N極測試電極；P極測試探針為可伸縮式P極測試探針，包括殼體，殼體內(nèi)安裝有導(dǎo)電彈簧，彈簧一端固定在殼體頂端并通過導(dǎo)線連接電流源，另一端連接P極測試電極，P極測試電極通過馬達(dá)控制移動直接接觸待測外延片表面；N極測試電極為柔性導(dǎo)電材質(zhì)制成的環(huán)形N極測試電極，環(huán)形N極測試電極包覆在外延片側(cè)壁裸露的N層上并通過導(dǎo)線連接電流源。通過裝置進(jìn)行測試的EL結(jié)果穩(wěn)定、可靠，經(jīng)過驗(yàn)證可作為判定外延片性能的標(biāo)準(zhǔn)，可以取消快測流程，縮短在制周期，避免異常發(fā)現(xiàn)不及時，并可準(zhǔn)確賦以每片外延片電性等級。

技術(shù)研發(fā)人員：陳浩,肖衛(wèi)超,陶冠群,黎國昌,徐志軍,江漢
受保護(hù)的技術(shù)使用者：聚燦光電科技（宿遷）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231227
技術(shù)公布日：2025/1/6