Проектирование специализированных СБИС. Рындин Е.А. - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

40
Достоинства метода
фурье-спектроскопии заключаются в отсутствии дифракционной решетки, в
результате чего возрастает яркость изображения, а также в том, что измерения
на всех длинах волн проводятся одновременно, что приводит к повышению
быстродействия и разрешающей способности метода.
Метод фурье-спектроскопии особенно широко применяется для количе-
ственного анализа таких примесей, как углерод и кислород. При этом величи-
ны пиков спектра пропорциональны концентрации примесей. На практике на
эти пики накладываются спектральные составляющие кристаллической ре-
шетки кремния, вследствие чего необходимо соответствующим образом выде-
лять полезный сигнал. Поэтому в случаях, когда концентрации примесей
меньше предельно обнаружимых, применяется метод, основанный на исполь-
зовании эталонных образцов той же толщины, что и у исследуемых. Инфор-
мация, полученная при исследовании эталонных образцов, вводится в запоми-
нающее устройство. После проведения исследования основного образца про-
изводится выделение полезной информации посредством сравнения с резуль-
татами измерений спектра эталона.
Основным недостатком рассмотренных методов является невозможность
измерения малых значений концентраций (менее 10
14
см
-3
). С целью устране-
ния этого недостатка применяется метод фотолюминесценции.
В рамках данного метода исследуемый кристалл подвергается воздейст-
вию излучения, энергия квантов которого больше ширины запрещенной зоны
полупроводника. При этом внутри кристалла появляются избыточные элек-
троны и дырки. При их рекомбинации происходит излучение света - фотолю-
минесценция. Посредством анализа спектра фотолюминесценции можно оп-
ределять концентрацию примесей. Длины волн излучения лежат в пределах
ИК-диапазона.
Экспериментально установлено, что наибольшей чувствительностью
данный метод обладает применительно к примесям с мелкими энергетически-
ми уровнями. Он пригоден для анализа примесей, содержащихся в крайне
малых концентрациях - 10
10
- 10
11
см
-3
.
В качестве источника излучения обычно применяют аргоновый лазер
(диаметр луча 2 мм, мощность излучения 300 мВт). Погрешность при измере-
ниях составляет порядка 20 %.
Для измерения концентраций примесей в кремнии часто применяются
также ионные микроанализаторы (ИМА) или масс-спектрометры вторичных
ионов (МСВИ). В этих установках пучки ускоренных первичных ионов в глу-
боком вакууме падают на поверхность образца, вызывая его распыление, и
посредством анализа масс вторичных ионов с высокой точностью определя-
ются концентрации примесей в образце.
Рис. 28. Использование интерферометра
Майкельсона для Фурье-спектроскопии

Страницы