Spezifischer Widerstand und Leitfähigkeit mit der Vierpunktsonden-Methode

Simultane Kartierung der lokalen elektrischen Leitfähigkeit und Oberflächentopographie von Dünnfilmen und anderen Halbleitermaterialien mittels conductive atomic force microscopy (C-AFM). Zwischen der leitfähigen Sondenspitze und der geerdeten Probe wird eine Bias-Spannung angelegt, und der resultierende Strom wird Pixel für Pixel über das Scanareal erfasst. Dadurch entstehen korrelierte Topografie- und Stromkarten mit lateralen Auflösungen von 20–50 nm. An ausgewählten Punkten kann die Bias-Spannung variiert werden, um lokale Strom-Spannungs-(I-V)-Kurven zu erzeugen. Der Strommessbereich liegt ungefähr zwischen 1 pA und 10 µA; Materialien mit einer spezifischen Elektrizitätsleitfähigkeit oberhalb von ca. 10⁹ Ω·cm können nicht zuverlässig charakterisiert werden. Die Ergebnisse werden als koinjizierte Topografie- und Stromkarten, gegebenenfalls Widerstandskarten sowie lokale I‑V‑Kennlinien für ausgewählte Messpunkte dargestellt.

Diese Analyse, die gemäß der Norm IEC 60243-1 durchgeführt wird, bestimmt die Durchschlagfestigkeit fester Kunststoffe, indem eine flache Probenplatte einer schrittweise erhöhten Spannung zwischen zwei Elektroden ausgesetzt wird. Die Spannung, bei der der Kunststoff seine isolierenden Eigenschaften verliert, wird als Durchschlagspannung bezeichnet. Die Durchschlagfestigkeit wird ermittelt, indem die Durchschlagspannung durch die Probendicke dividiert wird, und typischerweise in Kilovolt pro Millimeter (kV/mm) angegeben. Die Proben werden vor der Prüfung 24 Stunden lang bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchte vorkonditioniert und anschließend in einem umgebenden Medium aus thermostatisiertem Isolieröl geprüft, um Überschläge zu verhindern. Die typische Analyse bei Raumtemperatur umfasst fünf Prüfungen bei 23 °C. Die Durchschlagfestigkeit wird aus dem Median der Prüfergebnisse bestimmt. Werden einzelne Prüfergebnisse festgestellt, die um mehr als 15 % vom Median abweichen, werden fünf zusätzliche Prüfungen durchgeführt. Die Durchschlagfestigkeit wird dann aus dem Median der insgesamt 10 Ergebnisse bestimmt. Diese zusätzlichen Prüfungen haben keinen Einfluss auf den Preis der Analyse. Maximale Durchschlagsfestigkeit 50 kV/mm. Optionen für kryogene und Hochtemperatur-Analysen (bis zu 250 °C) sind ebenfalls verfügbar. Bitte kontaktieren Sie uns für ein auf Ihr Projekt zugeschnittenes Angebot. Bitte beachten Sie, dass wir auch andere Prüfungen zur Bewertung der elektrischen Eigenschaften von Kunststoffen anbieten, einschließlich Volumen- &Oberflächen-Widerstandsmessungen sowie die Bestimmung des vergleichenden Kriechstromindex (CTI).

Supraleitende Materialien leiten elektrischen Strom ohne elektrischen Widerstand und ermöglichen eine stabile magnetische Levitation, wenn sie unter ihre kritische Temperatur gekühlt werden. Mit Zugang zu Hochfeldanlagen (resistive Magnete bis zu 37 T) bieten wir mehrere Messverfahren zur Bestätigung der Supraleitung von Materialien unter extremen Temperatur-, Magnetfeld- und Druckbedingungen an, darunter: Kritische Stromdichte bei 4,2 K in Magnetfeldern bis 15 T, Magnetisierung von 2–300 K in Feldern bis zu 9 T, Kritische Temperatur (Tc) durch Transport oder Magnetisierung, Thermische Ausdehnung von 4,2–300 K, Thermische Leitfähigkeit und spezifische Wärmekapazität von 2–300 K, Kritischer Strom in Abhängigkeit von der Dehnung bei 77 K, Zugfestigkeitsprüfung bei 4,2 oder 77 K mit Kräften bis 500 kN, Ermüdungsprüfung bei 4,2 oder 77 K, Bruchzähigkeit bei 4,2 oder 77 K. Diese Messungen unterstützen die funktionelle Charakterisierung von Materialien wie Hochtemperatur-Supraleiter-(HTS-)Drähten, -Bändern und -Spulen, supraleitenden Dünnfilmen, Tieftemperatur-Supraleiterkabeln und Leitern sowie Komponenten für supraleitende Magnete. Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen und ein Angebot.

Die Hall-Effekt-Messung ermöglicht die Bestimmung wichtiger Halbleiterparameter wie Ladungsträgermobilität, Ladungsträgerkonzentration und Hall-Koeffizient. Bei dieser Messung wird ein Strom durch die Probe angelegt und gleichzeitig ein senkrecht dazu gerichtetes Magnetfeld appliziert. Die daraus resultierende Potentialdifferenz (Hall-Spannung) wird gemessen, und unter Kenntnis der Probendicke und des spezifischen Widerstands, der typischerweise mit der van-der-Pauw-Methode bestimmt wird, können die Ladungsträgerkonzentration und die Ladungsträgermobilität berechnet werden. Messungen werden in der Regel von Raumtemperatur bis 200 °C in Luft durchgeführt, aber Temperaturen von -150 °C bis 600 °C sind auf Anfrage verfügbar. Typische Messbereiche: Ladungsträgerkonzentration: ~107–1021cm-3, Spezifischer Widerstand: ~10-4–107Ωcm, Mobilität: ~0,1–107 cm2/Vs.

Die Röntgenreflektometrie (XRR) wird zur Bestimmung der Dichte (g/cm3), der Schichtdicke (nm) und der Rauheit (nm) von Dünnschichten eingesetzt. Das Verfahren ist zur Charakterisierung ein- oder mehrschichtiger Dünnfilme geeignet, da es Informationen über die Dicke und Dichte der einzelnen Schichten des Probenmaterials sowie über die Rauigkeit der Grenzflächen liefert. Die höchste Genauigkeit bei XRR-Dickenmessungen wird im Allgemeinen bei Proben mit 1–200 nm dicken Oberflächenschichten und einer RMS-Rauheit von unter 5 nm erzielt. Dickere Schichten und Beschichtungen mit stärker aufgerauten Oberflächen können ebenfalls charakterisiert werden, jedoch nimmt die Genauigkeit der Dickenbestimmung mit zunehmender Schichtdicke und Rauheit der Schicht bzw. des Schichtstapels ab. >150-mm-Wafer werden in der Regel zugeschnitten, um in den Probenhalter zu passen. Bitte teilen Sie uns mit, wenn Sie Prüfungen für größere Wafer benötigen, die nicht in Stücke geschnitten werden können. Der verfügbare Temperaturbereich für XRR-Messungen liegt bei 25–1100 °C, und die Kristallinität kann in Abhängigkeit von der Temperatur untersucht werden. Die Messungen können unter Normalatmosphäre, in inerter Gasatmosphäre oder im Vakuum durchgeführt werden. Messungen werden in der Regel mit einem der folgenden Instrumente durchgeführt: Rigaku SmartLab, Panalytical X'Pert Pro MRD, Bruker D8 Discover. Bitte teilen Sie uns mit, ob Sie eine Präferenz für ein bestimmtes Instrument haben.

Während dieser Analyse wird die Oberfläche einer glatten und harten Probe mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM) abgebildet. Topografische Bilder werden in der Regel von drei Positionen um die Probe herum aufgenommen. Der Messbereich beträgt 5 × 5 Mikrometer, sofern nichts anderes vereinbart wurde. Messungen werden typischerweise mit folgendem Instrument durchgeführt: Bruker Dimension Icon.

Wir bieten verschiedene Prüfdienstleistungen für Reinstwasser an. Die Preise hängen von den ausgewählten Parametern und der Anzahl der Proben ab. Bitte kontaktieren Sie Measurlabs, um ein Angebot zu erhalten. Bitte beachten Sie, dass wir geeignete Versandbehälter entsprechend den beauftragten Analysen bereitstellen. Spurenelemente mittels ICP-MS Für die Bestimmung von elementaren Verunreinigungen bieten wir ein Basispaket mit 36 Elementen sowie ein erweitertes Paket mit 67 Elementen an. Das Basispaket umfasst die folgenden 36 Elemente: Li, Be, B, Na, Mg, Al, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Sr, Zr, Nb, Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, Ba, Ta, W, Pt, Au, Tl, Pb und Bi. Die erweiterte Analyse umfasst die folgenden Elemente zusätzlich zum Basispaket: Ce, Cs, Dy, Er, Eu, Gd, Hf, Ho, In, Ir, La, Lu, Hg, Nd, Os, Pd, Pr, Re, Rh, Rb, Ru, Sm, Sc, Se, Te, Tb, Th, Tm, U, Yb und Y. Die Berichtsgrenzen hängen vom jeweiligen Element und der spezifischen Probenmatrix ab, liegen jedoch typischerweise zwischen 0,001 ppb und 0,6 ppb. Für diese Analyse müssen die Proben in Teflonbehältern angeliefert werden. Härte Der Härtewert kann auf Grundlage der ICP-MS-Ergebnisse berechnet werden. Silizium und Siliziumdioxid (Si, SiO2) Unser Servicekatalog umfasst die Bestimmung von Gesamt‑, gelöstem und kolloidalem Siliziumdioxid (SiO2). Gesamtsilizium wird mit der ICP-OES-Technik analysiert, gelöstes Silizium mittels UV-VIS (Molybdän-Heteropolyblau-Methode). Kolloidales Siliziumdioxid wird als Differenz zwischen Gesamt- und gelöstem Siliziumdioxid berechnet. Gesamter organischer und anorganischer Kohlenstoff (TOC und TIC) Wir bieten TOC-Bestimmungen für Reinstwasserproben mit einer Quantifizierungsgrenze von 5 ppb an. Für diese Analyse müssen die Proben in zertifizierten 40-ml-TOC-Vials angeliefert werden. Die Bestimmung des gesamten anorganischen Kohlenstoffs (TIC) kann ebenfalls mit einem TOC-Analysator durchgeführt werden. Anionen mittels Ionenchromatographie (IC) Für Anionen bieten wir ein Basispaket sowie ein separates Paket für organische Anionen an. Das Basispaket umfasst die folgenden Anionen: Bromid (Br⁻), Chlorid (Cl⁻), Fluorid (F⁻), Nitrat (NO₃⁻), Nitrit (NO₂⁻), Phosphat (PO₄³⁻) und Sulfat (SO₄²⁻). Die Analyse organischer Anionen umfasst: Acetat, Formiat, Glykolat, Propionat und Butyrat. Die Bestimmungsgrenzen sind abhängig vom Anion und der Probenmatrix, liegen für einfache Anionen jedoch typischerweise zwischen 0,02 und 1 ppb und betragen für organische Anionen etwa 25 ppb. Für diese Analyse müssen die Proben in HDPE-Flaschen geliefert werden. Kationen mittels Ionenchromatographie (IC) Das Analysenpaket für Kationen umfasst die Bestimmung der folgenden Kationen: Ammonium (NH4+), Calcium (Ca2+), Lithium (Li+), Magnesium (Mg2+), Kalium (K+) und Natrium (Na+). Bestimmungsgrenzen liegen typischerweise zwischen 2 ppb und 5 ppb. Proben müssen in HDPE-Flaschen angeliefert werden. PFAS-Verbindungen (24 Verbindungen) Die Analyse umfasst PFOS, PFOA, PFNA, PFHxS und 20 weitere ausgewählte PFAS-Verbindungen. Die vollständige Liste der Verbindungen kann auf Anfrage bereitgestellt werden. Die Bestimmungsgrenze beträgt in der Regel 1 ng/L. Die Probe muss in einer kunststoffbasierten, PFAS-freien Flasche, vorzugsweise aus HDPE, angeliefert werden.

Die Rutherford-Rückstreuspektrometrie (RBS) kann zur quantitativen Bestimmung der Zusammensetzung fester Proben sowohl an der Oberfläche als auch zur Tiefenprofilierung eingesetzt werden. RBS wird zur Analyse von schweren Elementen eingesetzt und kann mit ToF-ERDA kombiniert werden, wenn zusätzlich leichtere Elemente analysiert werden müssen. Elemente mit ähnlicher Masse können schwer voneinander zu unterscheiden sein.

VPD-ICP-MS ermöglicht die Bestimmung von Verunreinigungen durch Spurenmetalle auf der Oberfläche von Wafern. Während der Analyse wird die gesamte Waferoberfläche gescannt, sofern nicht eine Randzone (2 mm, 5 mm usw.) ausgeschlossen werden soll. VPD-ICP-MS wird durchgeführt, indem mit Säure die oberste Schicht des Wafers aufgelöst wird, bevor die Bestimmung der Elementkonzentrationen mittels ICP-MS erfolgt. Bitte beachten Sie, dass leichtere Elemente wie H, C, N, O und F nicht analysiert werden können. Wir bieten verschiedene Analysenpakete für ein breites Spektrum an Elementen an: 58-Element-Analyse: Al, As, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Dy, Er, Eu, Fe, Ga, Gd, Ge, Hf, Hg, Ho, In, K, La, Li, Lu, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Nd, Ni, Pb, Pr, Rb, Sb, Sc, Se, Sm, Sn, Sr, Ta, Tb, Te, Th, Ti, Tl, Tm, U, V, W, Y, Yb, Zn, Zr, 41-Element-Analyse: Al, As, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Ga, Ge, Fe, Hf, Ir, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Ni, Pb, Re, Sb, Sn, Sr, Ta, Te, Th, Ti, Tl, U, W, V, Y, Zn, Zr, 30-Element-Analyse: Al, As, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Ga, Ge, Fe, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Sb, Sn, Sr, Ti, W, V, Zn, Zr, Individuelles 30-Element-Paket: Sie wählen beliebige 30 Elemente aus unserer vollständigen 58-Element-Liste aus., Zusätzliche Edelmetalle: Ergänzen Sie die Analyse von Edelmetallen zu jedem Paket aus den unten aufgeführten Optionen: Ag, Au, Pd, Pt, Rh, Ru, Ag, Au, Pt, Pd.. Zusätzliche Elemente sind auf Anfrage verfügbar, Nachweisgrenzen liegen im ppm–ppb-Bereich (106–1010 at/cm2), Weitere Details finden Sie in diesem Beispielbericht: VPD ICP-MS analysis.. Diese Messung ist in erster Linie für 100-, 150-, 200- und 300-mm-Siliziumwafer ohne Beschichtung vorgesehen, wir bieten jedoch auch ICP-MS-Analysen für andere Wafergrößen und Dünnschichten bis zu einigen µm Dicke an. Zu den am häufigsten verwendeten Instrumenten gehören unter anderem: Perkin-Elmer NexION 350S ICP-MS, Perkin-Elmer Sciex ELAN 6100 DRC II ICP-MS, Thermo Fisher iCAP TQe ICP-MS, Finnigan ELEMENT2 ICP-MS. Eine Express-Bearbeitung (2 oder 3 Arbeitstage) kann auf Anfrage gegen einen Aufpreis vereinbart werden. Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen und zur Anforderung eines Angebots.

Bestimmung der Partikelkontamination auf Wafern oder Dünnschichten bis 300 mm Durchmesser mit einem optischen Partikelzähler in einem Reinraum der Klasse 10 (ISO-Klasse 4). Es stehen mehrere Geräte zur Verfügung (KLA-Tencor Surfscan 6200, Candela CS10V usw.). Auf Wunsch können zwei unterschiedliche Geräte eingesetzt werden, um die Partikelzählung zu verifizieren. Die Ergebnisse werden in Form der Partikelanzahl nach Größenbereichen sowohl in Tabellenform als auch als Histogramm berichtet. Zusätzlich werden Kontaminationskarten der Waferoberflächen bereitgestellt. Bitte beachten Sie, dass die bestmögliche Nachweisgrenze von 0,08 µm für Latexpartikel auf blanken Siliziumwafern gilt. Für Dünnschichten ist die kleinste detektierbare Partikelgröße typischerweise größer, da die Beschichtung störende Effekte verursacht. Bitte geben Sie bei der Angebotsanfrage die Größe und Anzahl der Wafer an und teilen Sie mit, ob diese blank oder beschichtet sind. Im Fall beschichteter Wafer geben Sie bitte außerdem die Zusammensetzung und die ungefähre Schichtdicke an.