除工业应用外,微光显微镜(EMMI)在科研与教育领域同样展现出广阔潜力。随着半导体器件向更小尺寸、更高功率密度方向发展,传统的失效分析与材料表征手段已无法充分揭示芯片内部的微观物理行为。而 EMMI 所具备的非接触、高灵敏光子检测能力,使其成为研究半导体基础物理过程的重要工具。高校与研究机构利用该技术探索载流子复合动力学、PN 结击穿机理、界面缺陷演化规律等课题,为半导体材料与器件物理提供了直观的实验观测手段。致晟光电在此领域推出的教学型微光显微镜系统,具备高可视化界面、灵活的参数调节功能及模块化光路设计,能够直观展示芯片发光缺陷分布与能量传递路径。目前,已有多所理工类高校与研究实验室引入该系统,将其作为半导体器件分析与电性诊断课程的重要教学设备。通过这一平台,学生与科研人员得以更直观地理解芯片失效机理及材料光电特性,为产业创新与人才培养提供了坚实的技术支撑与教育基础。
借助微光显微镜,工程师能快速定位芯片漏电缺陷。无损微光显微镜货源充足

苏州致晟光电科技有限公司研发的微光显微镜(Emission Microscopy, EMMI)是一种高灵敏度的光学检测设备,能够捕捉电子器件在通电状态下产生的极微弱光信号。当芯片内部发生电流泄漏、PN结击穿或金属迁移等失效现象时,会释放出极低强度的光子,致晟光电微光显微镜通过高性能光学系统和低噪InGaAs探测器,将这些微光信号精确成像,从而实现非接触、非破坏的缺陷定位。这种技术不仅能够快速识别潜在风险点,还能为后续的失效分析提供可靠依据。国内微光显微镜市场价使用微光显微镜,可大幅提升故障点确定精度。

它的工作原理可以通俗地理解为 “放大微弱的光”:当半导体器件出现漏电、短路等失效情况时,内部的载流子运动出现异常,就像人群拥挤时发生了混乱,混乱的地方会释放出 “光的小火花”—— 也就是微弱光子。这些 “小火花” 太暗了,人眼和普通显微镜都看不到,但微光显微镜的高灵敏度探测器能像 “超级放大镜” 一样,把这些 “小火花” 收集起来,再转化成我们能看到的图像。在图像中,失效区域的 “亮斑” 越明显,说明故障越严重。它的重要性在半导体行业尤为突出,现在的芯片集成度越来越高,一个指甲盖大小的芯片上可能有上亿个晶体管,一旦某个微小的晶体管出现漏电,整个芯片的性能就会受影响,甚至直接报废。
近红外微光显微镜的高数值孔径(NA)显微光学系统,是 “高效收集光辐射信号” 的中心,其设计目标是限度提升光信号的收集效率,确保微弱光辐射能被探测器捕捉。该光学系统采用 “高 NA 物镜 + 同轴光路” 设计:物镜方面,配备 20X(NA=0.4)、50X(NA=0.8)、100X(NA=0.95)三种高 NA 物镜,数值孔径越大,光收集角越大,信号收集效率越高 ——100X 物镜的光收集效率是普通 20X 物镜的 6 倍以上,可有效收集芯片深层缺陷(如 IC 芯片内部 PN 结)的微弱光辐射。凭借高增益相机,微光显微镜可敏锐检测半导体因缺陷释放的特定波长光子。

随着探测器灵敏度与光学系统的持续进步,微光显微镜正向更高分辨率、更高动态范围的方向发展。现代EMMI系统已可实现实时成像与时间分辨观测,支持纳秒级瞬态发光捕捉,为研究高速器件的动态行为提供了可能。同时,AI算法的引入也让图像识别与信号分离更加高效,自动识别缺陷类型成为趋势。未来,EMMI还将与红外热像、激光扫描显微镜、电子束测试等多种手段融合,形成智能化、多模态的缺陷分析平台。可以预见,微光显微镜将在半导体可靠性验证、功率器件寿命评估以及封装检测等领域持续扮演关键角色,为芯片产业的良率提升与失效闭环提供光的答案。致晟光电持续精进微光显微技术,通过算法优化提升微光显微的信号处理效率。检测用微光显微镜用户体验
二极管漏电会被显微镜捕捉。无损微光显微镜货源充足
EMMI(近红外微光显微镜)的技术原理,源于半导体芯片内部的 “光辐射物理过程”,这些过程是缺陷检测的 “信号源”,也是 EMMI 技术的**依据。具体而言,芯片工作时的电气异常会引发三类典型的光辐射:一是 “PN 结击穿辐射”,当 PN 结两端电压超过击穿电压时,强电场会使电子加速碰撞晶格,产生雪崩效应,释放近红外光子;二是 “漏电辐射”,芯片内部的漏电路径(如栅极氧化层破损)会导致局部电流异常,电子与空穴在缺陷处非辐射复合减少,辐射复合增加,产生微弱光信号;三是 “热载流子辐射”,当电流密度过高时,电子获得足够能量成为热载流子,热载流子与晶格或杂质碰撞,释放光子。无损微光显微镜货源充足