随着半导体行业在摩尔定律的指引下不断的发展,集成电路变得越来越小型化、多功能化,工艺的发展以及随之而来的成本的增加成为一对矛盾制约着行业的更快进步,在这样的前提下,失效分析作为半导体产业链中的组成部分其重要性正越来越多体现出来,通过有效的失效分析将能够找到失效机理,将缺陷的发生概率尽早的消除,从而在不影响工艺创新的前提下很好的保证了产品的良品率。在失效分析中,失效定位起着越来越重要的作用,光发射显微镜(PEM)利用半导体材料和器件的红外发光特性可以快速的对失效位置进行定位,是用于半导体器件缺陷定位的有效工具,光发射显微镜的光发射(EMMI)探测功能和光束诱导电阻变化(OBIRCH)功能,两者互为补充,能够很好的应对绝大多数失效模式。新的数字锁相(Digital Lock-in)显示技术为光发射显微镜的应用带来了新的变革。本文探讨了红外发光的机理以及与集成电路缺陷的关系,并重点研究了带数字锁相显示技术的光发射显微镜在不同工作参数下和应对不同失效模式时的应用。通过研究参数的调整对光发射显微镜图像获取的影响和参数调整与常见失效模式之间的联系更好的优化光发射显微镜的应用,使带有数字锁相显示技术的光发射显微镜系统能够更有效率的进行失效定位。