Неразрушающие методы контроля параметров полупроводниковых материалов и структур. Смирнов В.И. - 35 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

35
С помощью x- и y-пьезоманипуляторов обеспечивается перемещение
зонда параллельно поверхности объекта. Для этого компьютер формирует
два пилообразных напряжения, в результате чего зонд строчка за строчкой
сканирует заданную область поверхности. Если на ней имеются неровно-
сти атомарного масштаба, типа адсорбированных атомов, выходов дисло-
каций, вакансий, микротрещин и т. д., то при таком
сканировании тун-
нельный ток будет изменяться и величина этого тока несет в себе инфор-
мацию о рельефе поверхности. Однако необходимо учесть, что при малой
величине зазора между зондом и поверхностью увеличение расстояния на
0,1 нм приводит к уменьшению туннельного тока примерно на порядок.
Поэтому при сканировании реальной поверхности величина туннельного
тока
меняется в очень широких пределах, что значительно усложняет об-
работку таких сигналов.
Для решения этой проблемы в СТМ используется цепь обратной свя-
зи, которая управляет положением вертикального z-манипулятора. Специ-
альный генератор формирует сигнал обратной связи такой, чтобы величи-
на туннельного тока (а значит и расстояние между зондом и поверхностью
объекта)
оставались все время постоянными. Информацию о рельефе по-
верхности несет в себе сигнал обратной связи, из которого компьютер ре-
конструирует рельеф поверхности и выдает ее топографическое представ-
ление на экран монитора. Как правило, сигналы, поступающие в компью-
тер, подвергаются фильтрации и дополнительной обработке, позволяю-
щей представить изображение поверхности в режиме так
называемой се-
рой шкалы, в котором контраст изображения коррелирует с рельефом по-
верхности: светлый фон соответствуют более высоко расположенным об-
ластям и наоборот.
Как отмечалось выше, величина туннельного тока зависит не только
от расстояния между зондом и поверхностью объекта, но и от работы вы-
хода электронов из материала объекта. Поэтому
формируемое на экране
монитора изображение в действительности отображает не топографию по-
верхности, определяемую геометрией расположения поверхностных ато-
мов. Оно отображает распределение в пространстве вокруг атомов плотно-
Рис. 3.5. Схема сканирующего туннельного микроскопа

Страницы