利用结构缺陷点会局部发光、发热的现象，基于微光探测、电子束探测、红外热成像、磁显微等物理性能探测技术进行失效定位。
光探测技术利用器件在工作过程中缺陷点会局部发光或发热进行失效定位，它是失效分析和工艺缺陷检测的有力手段。利用微光探测技术进行失效定位时，需要打开器件的封装，分为两步：首先在外部光源下对样品局部进行实时成像，然后对这一局部施加偏置，并在不透光的屏蔽箱中进行微光探测成像，此时唯一的光源来自样品本身，最后两像叠加。
无源光探测技术
无源微光探测技术是利用光辐射显微镜进行，称为光辐射显微镜分析技术，利用器件在工作过程中缺陷点会局部发光而进行失效定位，其光谱分析功能还能通过对缺陷引起的特征光盘进行分析来确定缺陷的性质和类型。因半导体器件中存在许多类型的缺陷和损伤在特定电应力条件下会产生漏电，并伴随载流子的跃迁而导致光辐射。这样对发光部位的定位就是对可能失效部位的定位。目前光辐射显微分析技术可以探测到的缺陷和损伤类型有：漏电结、接触尖峰、氧化缺陷、栅极空洞、静电放电、闩锁效应、热载流子等。
有源光探测技术（EMMI）
有源微光探测技术利用光束和加偏置的元器件交互作用的现象来确定定位失效点。有源微光探测技术有两种表现形式：一种是半导体中电子-空穴对产生光电流；另一种则是产生了热。光束感生电流（OBIC）、光感生电压变化（LIVA）图像都利用了光电流来进行探测；光束感生电阻变化（OBIRCH）、热感生电压（TIVA）、塞贝克效应（SEI）等技术则利用微光探测过程中产生的热来进行失效定位。这些技术一个显著的特点就是既可以从器件顶部又能从器件背部来进行分析。
总结
微光探测技术只是对器件和集成电路中可能的缺陷或损伤点进行定位，并根据探测结果大致确定失效模式；再进一步还可采用像SEM等其它手段进行失效点定位分析。
微光探测技术的关键是施加适当的电应力条件（若有源微光探测技术还需要施加激光激励条件）。发光或发热幅度是与电压和电流强度有关，只有选择到合适的偏置条件时，才能探测到缺陷并改变辐射强度，并能抑制一些虚假的辐射现象。所以，实际上都会额外对良品器件单元进行对比探测，从而确定失效点的辐射不是由设计或测试位置产生的，从而提高探测准确性。
微光探测技术是一种快速、简单而有效的失效分析技术，可以探测到半导体器件中多种缺陷和机理引起的退化和失效，尤其在失效定位方面具有准确、直观和重复再现的优点，它无需单独制样，也不用对样品进行剥离或对失效部位进行隔离，因而对样品没破坏性；不需要真空环境，可以方便地施加各种静态或动态的电应力等。
其在失效分析中主要用于以下方面：
①探测半导体器件中引起退化和失效地多种缺陷和机理，可以探测地缺陷和损伤类型有漏电结、接触尖峰、氧化缺陷、静电放电损伤、闩锁效应、热载流子等；
② 对电路中密集互连线缺陷进行，如存在的缺陷和孔洞、互连开路、通孔下的空洞；
③ 可以从芯片正面或背面对芯片内部的缺陷进行探测。
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