КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Спектроскопия обратного Резерфордовского рассеяния
Метод обратного рассеяния Резерфорда (ОРР) предполагает облучение поверхности образца пучком ионов с энергией от 1 до 3 МэВ (обычно используются ионы Не+). Диаметр пучка, как правило, составляет от 10 мкм до 1 мм. Вследствие упругих соударений с атомами облучаемого вещества первичные ионы теряют энергию. Кинетический множитель К связывает энергию первичных ионов Е0 с энергией обратнорассеянных ионов E0': E0'=K·E0 Рассеянные ионы регистрируются энергодисперсионным детектором на основе кремниевых р-n-переходов, и вырабатываемый детектором сигнал поступает в многоканальный анализатор. Поскольку значения К для каждого элемента периодической таблицы известны, можно определить химический состав поверхностного слоя образца путем измерения энергии обратнорассеянных ионов. Первичные ионы теряют энергию по мере углубления в образец и рассеяния. Ионы, рассеянные на глубине DZ, прежде чем выйти из образца и поступить в детектор, должны пройти обратный путь в материале образца, что вызывает дополнительные потери энергии. Общая разность энергий ионов, рассеянных на поверхности образца и на глубине DZ, составляет DZ=KE0-E1=[e], где [e]- эффективное сечение рассеяния ионов, Профиль распределения примеси по глубине получают, анализируя зависимость числа обратнорассеянных ионов от энергии рассеянных ионов Е1. ОРР - один из немногих методов химического анализа, позволяющий получать количественную информацию без применения эталонов. Общее число рассеянных ионов, регистрируемое детектором, равно произведению дифференциального сечения рассеяния нейтронов атомами исследуемого вещества , числа рассеивающих центров на 1 квадратный сантиметр поверхности (NDZ), приемного угла детектора (DW) и тока пучка Q:
Значения представлены в табличном виде для всех химических элементов как функция угла рассеяния q для первичных ионов 4Не+ и 1Н+. Для специального, часто встречающегося случая анализа однородной пленки соединения неизвестного состава AmBn отношение высот пиков НA и НB можно рассчитать, используя выражение: Поскольку , где Zi - атомное число элемента i, уравнение можно переписать в виде: Измеряя отношение НA/НB и подбирая по таблицам соответствующие значения [e], можно определить отношение m/n. Энергетическое разрешение современных детекторов составляет 15 кэВ, что соответствует разрешению по глубине ~ 30 нм для кремния и 10 нм для более тяжелых металлов, входящих в состав силицидов. К сожалению, относительно большой диаметр первичного пучка (от 10 мкм до 1 мм) препятствует использованию ОРР для анализа большинства элементов СБИС, имеющих меньшие размеры. Чувствительность метода ограничивается неоднородностью ионного потока, разделением пиков спектра и током пучка. Чувствительность для фосфора крайне низка из-за близости пиков фосфора и кремния в спектре ОРР.
Таблица. Предел чувствительности метода ОРР для различных примесей в кремнии.
Дата добавления: 2014-12-27; Просмотров: 660; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |