Kamal Mundoli

Time-of-Flight Elastic Recoil Detection Analysis (ToF‑ERDA)-Messung zur Bestimmung der Elementkonzentrationen in Dünnschichten. Die ToF-ERDA ist in der Lage, alle Elemente zu identifizieren, einschließlich verschiedener Wasserstoffisotope. Sie liefert elementare Tiefenprofile, indem sie die Konzentration jedes Elements in unterschiedlichen Tiefen innerhalb einer Probe bestimmt. In der Regel erreicht die Methode Nachweisgrenzen im Bereich von 0,1 bis 0,5 Atomprozent und eine Tiefenauflösung zwischen 5 und 20 nm. Sie ist geeignet für die Analyse von Schichten mit Dicken zwischen 20 und 500 nm. Für präzise Messungen sollte die Probenoberfläche glatt sein und eine Rauheit von weniger als 10 nm aufweisen. Die Methode ist bei der Analyse von Dünnschichten auf typischen Substraten wie Silizium (Si), Galliumnitrid (GaN), Siliziumkarbid (SiC), Galliumarsenid (GaAs) oder Indiumphosphid (InP) von Natur aus quantitativ. Daher sind Referenzproben zur Gewinnung quantitativer Ergebnisse nicht erforderlich. Die Technik ist insbesondere bei der Analyse leichter Elemente aufgrund ihrer guten Nachweisgrenzen von großem Nutzen. Zusätzlich zu herkömmlichen ToF-ERDA-Messungen bieten wir auch LI-ERDA (auch als Foil-ERDA bezeichnet) zur präziseren Bestimmung von Wasserstoffisotopen an. Die Nachweisgrenzen mit LI-ERDA liegen typischerweise bei etwa 0,01 Atomprozent, und Tiefenauflösungen von ~1 nm können erreicht werden. Mit LI-ERDA können ausschließlich Wasserstoffisotope nachgewiesen werden. Wie die Ergebnisse berichtet werden, erfahren Sie in diesem Beispielbericht: ToF-ERDA-Messung.

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 1–150 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.

Die Kombination aus Röntgendiffraktion mit streifendem Einfall (GI-XRD) und Röntgenreflektometrie (XRR) wird zur Bestimmung der folgenden Eigenschaften von Dünnschichtproben eingesetzt: XRR Dichte (g/cm3), Dicke (nm),, Rauheit (nm). GI-XRD Röntgendiffraktionsspektrum (XRD) und Phasenbestimmung, Kristallinität, Kristallitgröße, Gitterparameter und Verzerrung der Phase. HINWEIS: Diese Parameter werden bestimmt, wenn Proben hochkristallin sind. Die Bestimmung kann fehlschlagen, wenn die Kristallinität nicht ausreicht.. Hinweise zu geeigneten Proben XRR – Das Verfahren eignet sich zur Charakterisierung ein- oder mehrschichtiger Dünnfilme, 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 für Proben mit 1–150 nm dicken Oberflächenschichten und einer RMS-Rauheit von weniger als 5 nm erreicht. Dickere Schichten und Beschichtungen mit raueren Oberflächen können ebenfalls charakterisiert werden, jedoch nimmt die Genauigkeit der Dickenbestimmung ab, wenn Dicke und Rauheit der Schicht oder des Schichtstapels zunehmen. GI-XRD – Die Methode ist im Allgemeinen für Proben anwendbar, die sich auch für XRR eignen. Das einzige spezielle Kriterium ist die Kristallinität – die untersuchten Phasen müssen kristallin sein, um XRD-Daten zu liefern. Verfügbare Untersuchungen Standardmäßig werden die GI-XRD- und XRR-Messungen unter Umgebungsbedingungen durchgeführt, es können jedoch Temperaturen von 25 bis 1.100 °C eingesetzt und die Eigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur untersucht werden. Messungen können bei Bedarf auch unter Inertgas oder im Vakuum durchgeführt werden. Bitte kontaktieren Sie unsere Experten, wenn Sie XRR- und/oder GI-XRD-Messungen benötigen oder wenn Sie weitere Informationen zur Analytik oder zu geeigneten Proben wünschen.

Röntgendiffraktion mit streifendem Einfall (GI-XRD) Messung für Dünnfilme und Oberflächenschichten. Die Messung liefert die folgenden Informationen: XRD-Spektrum und Phasenidentifizierung, Kristallinität, Kristallitgröße, Gitterparameter und Gitterverzerrung der Phase. HINWEIS: Diese Parameter werden bestimmt, wenn die Proben eine hohe Kristallinität aufweisen. Bei unzureichender Kristallinität ist ihre Bestimmung möglicherweise nicht möglich.. Für ein praktisches Beispiel, wie die Ergebnisse berichtet werden, siehe diesen Beispielprüfbericht: GI-XRD-Messung. Die besten GI-XRD-Ergebnisse werden in der Regel für Proben mit bis zu 300 nm dicken Oberflächenschichten und einer Rauheit von weniger als 10 nm RMS erzielt. Dickere Schichten und Beschichtungen mit stärker aufgerauten Oberflächen können ebenfalls charakterisiert werden, jedoch ist die Datenqualität bei rauen Proben im Allgemeinen geringer, und die Probeneigenschaften in Tiefen von mehr als 300 nm werden typischerweise nicht in den Ergebnissen abgebildet. Für die Durchführung der Messungen wird in der Regel eines der folgenden Instrumente verwendet: Rigaku SmartLab, Panalytical X'Pert Pro MPD, Bruker D8 Discover, Malvern Empyrean, GNR APD2000PRO. Standardmäßig wird das GI-XRD unter Umgebungsbedingungen durchgeführt, jedoch können Temperaturen von 25 bis 1100 °C eingesetzt werden, um die Kristallinität in Abhängigkeit von der Temperatur zu untersuchen. Die Messungen können bei Bedarf auch unter Inertgas oder im Vakuum durchgeführt werden. Bitte kontaktieren Sie unsere Fachleute, um die verfügbaren Kombinationen von Temperatur und Atmosphäre zu besprechen.