Неразрушающие методы контроля параметров полупроводниковых материалов и структур. Смирнов В.И. - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

25
гается магазин с фотопластинками. При фотографировании экран убирает-
ся и электроны воздействуют непосредственно на фотоэмульсионный
слой. Изображение фокусируется объективной линзой путем плавной ре-
гулировки тока, изменяющей ее фокусное расстояние. Изменяя величину
тока, протекающего через другие линзы, можно регулировать увеличение ПЭМ.
Основная проблема просвечивающей электронной микроскопии –
необходимость приготовления сверхтонких образцов. Их
толщина должна
быть такой, чтобы практически все электроны прошли сквозь образец.
Для кремния, например, толщина образца обычно составляет примерно
1 мкм. Существует эмпирическое правило, согласно которому толщина
образца не должна превышать более чем в 10 раз величину разрешающей
способности. Для получения сверхвысокого разрешения это правило уже
не действует. Разработаны разнообразные методы приготовления
образ-
цов, основанные на химическом, электрохимическом или ионном травле-
нии. Для исследования морфологии поверхности образца широко исполь-
зуются реплики. Для их изготовления на поверхность образца напыляют
или наносят каким-либо другим способом тонкий слой специального мате-
риала толщиной несколько десятков нанометров. В качестве такого мате-
риала используют органические и неорганические вещества
, самый рас-
пространенный среди них – углерод. Затем подложка удаляется, а свобод-
ная пленка реплики, являющаяся своеобразным «отпечатком» поверхности
образца, исследуется с помощью микроскопа.
Следует отметить, что при облучении образца электронным пучком
электроны могут:
- пройти через вещество образца, не взаимодействуя с ним;
- претерпеть упругое рассеяние, т. е. изменить направление движе
-
ния без изменения энергии;
- продифрагировать, т. е. отклониться в избранном направлении, оп-
ределяемом кристаллической структурой образца и длиной волны элек-
тронов;
- испытать неупругое рассеяние, т. е. изменить как направление дви-
жения, так и энергию;
- быть поглощенным.
Видимый контраст при наблюдении образца может быть обусловлен
любым из указанных процессов,
за исключением первого. В случае некри-
сталлических образцов контраст обычно обусловлен процессами 2, 4 и 5.
Процесс 4 является нежелательным, т.к. изменение энергии электрона при-
водит к изменению его длины волны, в результате чего фокусные расстоя-
ния линз для него также изменяются. Как следствие, возникает хроматиче-
ская аберрация, приводящая к ухудшению разрешения микроскопа. Хро
-
матическая аберрация особенно заметно проявляется при увеличении тол-
щины образца и уменьшении ускоряющего напряжения между анодом и
катодом.

Страницы