Hall-koe ohutkalvoille ja puolijohtaille

Ohutkalvojen ja muiden puolijohdemateriaalien paikallisen sähkönjohtavuuden ja pinnan topografian samanaikainen kartoitus johtavalla atomivoimamikroskoopilla (C-AFM). Mittauksessa näyte skannataan sähköä johtavalla materiaalilla päällystetyllä mittauskärjellä, ja tuloksena saadaan kartta, jossa näkyvät niin pinnan korkeuserot kuin sähkönjohtavuus eri puolilla näytekappaletta.

IEC 60243-1 -standardin mukainen muovin läpilyöntilujuuden määritys, jonka aikana näytelevy altistetaan asteittan kasvavalle jännitteelle kahden elektrodin välillä. Jännitettä, jossa muovi ei enää toimi eristeenä, kutsutaan läpilyöntijännitteeksi. Läpilyöntilujuus lasketaan jakamalla läpilyöntijännite näytteen paksuudella, ja se ilmaistaan kilovoltteina millimetriä kohti (kV/mm). Näytteet esikäsitellään säilyttämällä niitä 23 °C:ssa ja 50 %:n suhteellisessa ilmankosteudessa 24 tuntia ennen testausta. Analyysi kattaa lähtökohtaisesti viisi mittausta 23 °C:ssa, ja läpilyöntilujuus määritetään testitulosten mediaanista. Jos jokin yksittäinen testitulos poikkeaa yli 15 % mediaanista, tehdään viisi lisämittausta, ja läpilyöntilujuus määritetään 10 tuloksen mediaanista. Mahdolliset lisämittaukset eivät vaikuta analyysin hintaan. Suurin mitattavissa oleva läpilyöntilujuus on 50 kV/mm. Tarjoamme myös analyysejä, jotka suoritetaan kryogeenisissä ja korotetuissa lämpötiloissa (250 °C asti). Pyydä tarjous asiantuntijoiltamme alta löytyvällä lomakkeella.

Suprajohdemateriaalien resistanssi katoaa, kun ne jäähdytetään kriittisen lämpötilansa alapuolelle. Tämä mahdollistaa magneetin tasaisen leijumisen materiaalin yläpuolella. Tarjoamme useita mittauksia materiaalien suprajohtavuuden varmentamiseen äärimmäisissä lämpötila-, magneettikenttä- ja paineolosuhteissa. Seuraavat ovat esimerkkejä analyysivaihtoehdoista: Kriittinen virrantiheys, Kriittinen lämpötila (Tc), Lämpölaajeneminen, Lämmönjohtavuus ja ominaislämpökapasiteetti, Vetokokeet, väsymistestaus ja murtolujuus kryogeenisissä lämpötiloissa. Kysy lisätietoja ja pyydä tarjous asiantuntijoiltamme täyttämällä alta löytyvä lomake.

Nelipistemittausta käytetään johtavien ja puolijohtavien materiaalien, kuten ohutkalvojen, resistiivisyyden ja johtavuuden mittaamiseen. Koska menetelmässä käytetään erillisiä virta- ja jännitemittauspäitä, mittauspäiden oman resistanssin vaikutus on vähäisempi kuin perinteisessä kaksipistemittauksessa. Tyypillisessä nelipistemittauksessa mittauspäät on sijoitettu tasavälein toisistaan. Johtamalla tunnettu virta kahden ulomman mittausanturin läpi ja mittaamalla jännitteet sisemmillä antureilla voidaan näytteen pintaresistanssi määrittää Ohmin lain avulla. Epäsäännöllisen muotoisille näytteille käytetään yleisesti van der Pauw -menetelmää, jossa mittauspäät sijoitetaan näytteen reunan ympärille. Mittauslämpötila voidaan valita huoneenlämmöstä 200 °C:een.

Röntgenheijastuvuuden mittaus eli XRR-analyysi, jolla voidaan määrittää ohutkalvon tiheys (g/cm3), paksuus (nm) ja karheus (nm). Menetelmä soveltuu yksittäisten tai monikerroksisten ohutkalvojen karakterisointiin, sillä se tarjoaa tietoa näytteen yksittäisten kerrosten paksuudesta ja tiheydestä sekä rajapintojen karheudesta. Suurin mittaustarkkuus paksuuden määrityksessä saavutetaan näytteille, joissa kalvon tai kalvopinon paksuus on enintään 200 nm ja pinnan karheus on alhainen (<5 nm). Paksumpia kalvoja ja pinnoitteita sekä karkeampia pintoja voidaan myös karakterisoida, mutta analyysin tarkkuus heikkenee paksuuden ja karheuden kasvaessa. >150 mm kiekot leikataan yleensä paloiksi XRR mittausta varten. Kerrothan tarjouspyynnön yhteydessä, jos näytteesi on kasvatettu yli 150 mm kiekoille, joita et halua leikattavan. Saatavilla oleva lämpötila-alue XRR-mittauksille on 25–1100 °C, ja kiteisyyttä voidaan tutkia lämpötilan funktiona. Mittaukset voidaan suorittaa normaalissa ilmassa, inertin kaasun alla tai tyhjiössä. Käytettävissä ovat seuraavat laitteet: Rigaku SmartLab, Panalytical X'Pert Pro MRD, Bruker D8 Discover. Kerrothan tarjouspyynnön yhteydessä, jos mittaus tulee suorittaa tietyllä laitteella.

Analyysin aikana näytteen pinta kuvannetaan Bruker Dimension Icon -atomivoimamikroskoopilla (AFM). Tyypillisesti näytteestä otetaan topologisia kuvia useasta eri kohdasta. Mittausalue on 5 x 5 mikrometriä, ellei toisin sovita.

Palveluumme kuuluu monia erilaisia ultrapuhtaan veden analyysejä. Testauksen hinta määräytyy valittujen analyysien ja näytteiden lukumäärän perusteella. Olethan yhteydessä Measurlabsiin saadaksesi tarjouksen. Testaukseen sopivat pullot toimitetaan asiakkaalle tilattujen analyysien perusteella. Alkuaineet (ICP-MS) Alkuaine-epäpuhtauksien määrittämisen osalta tarjoamme 36 alikuaineen peruspakettia sekä 67 alkuaineen laajaa analyysipakettia. Peruspaketti sisältää seuraavat 36 alkuainetta: 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, Bi. Laajempaan analyysiin sisältyy peruspakettiin sisältyvien elementtien lisäksi seuraavat alkuaineet: 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, Y. Alkuaineiden raportointirajat riippuvat alkuaineesta ja näytematriisista, mutta vaihtelevat tyypillisesti 0,001 ppb ja 0,6 ppb välillä. Tätä analyysia varten näytteet on toimitettava teflonastioissa. Kovuus Veden kovuudelle voidaan antaa laskennallinen tulos ICP-MS tulosten perusteella. Pii ja piidioksidi (Si, SiO2) Palveluvalikoimaamme kuuluu kokonais-, liuenneen ja kolloidisen piidioksidin (SiO2) määritys. Kokonaispii analysoidaan ICP-OES tekniikalla ja liuennut pii UV-VIS menetelmällä (molybdeeni heteropolysini menetelmä). Kolloidinen piidioksidi lasketaan kokonaispiidioksidin ja liuenneen piidioksidin erotuksena. Kokonaisorgaaninen ja epäorgaanin hiili (TOC ja TIC) Tarjoamme TOC- ja TIC-määrityksen ultrapuhtaille vesinäytteille, määritysrajalla 5 ppb. Tätä analyysia varten näytteet on toimitettava sertifioiduissa 40 ml:n TOC-pulloissa. Epäorgaanisen hiilen (TIC) analyysi voidaan suorittaa myös TOC-analysaattorilla. Anionit (IC) Anioneille tarjoamme peruspakettia ja erillistä orgaanisten anionien pakettia. Peruspaketti sisältää seuraavat anionit: bromidi (Br), kloridi (Cl), fluoridi (F), nitraatti (NO3), nitriitti (NO2), fosfaatti (PO4) ja sulfaatti (SO4). Orgaanisten anionien analyysiin kuuluvat: asetaatti (CH3COO), formiaatti (HCO), glykolaatti (C2H3O3), propionaatti (C2H5CO2), butyraatti (C4H7O2). Raportointirajat riippuvat anionista ja näytematriisista, mutta vaihtelevat tyypillisesti 0,02–1 ppb:n välillä perus anioneille ja noin 25 ppb tasolla orgaanisille anioneille. Tätä analyysia varten näytteet on toimitettava HDPE-pulloissa. Kationit (IC) Kationien analyysipaketti sisältää seuraavien kationien määrityksen: ammonium (NH4), kalsium (Ca), litium (Li), magnesium (Mg), kalium (K) ja natrium (Na). Raportointirajat riippuvat anionista ja näytematriisista, mutta vaihtelevat tyypillisesti 2 ppb ja 5 ppb välillä. Tätä analyysia varten näytteet on toimitettava HDPE-pullossa. PFAS-yhdisteet (24 yhdistettä) Analyysi sisältää PFOS:n, PFOA:n, PFNA:n, PFHxS:n ja 20 muuta valittua PFAS-yhdistettä. Tarkempi yhdisteluettelo on saatavilla pyynnöstä. Tulosten raportointiraja on tyypillisesti 1 ng/L. Näyte on toimitettava muovisessa PFAS-vapaassa, mieluiten HDPE:stä valmistetussa pullossa.

Alkuainesuhteiden määritys RBS-menetelmällä (Rutherfordin takaisinsirontaspektrometria). Mittaus soveltuu syvyysprofilointiin. RBS antaa tietoa raskaampien alkuaineiden pitoisuuksista. Kevyistä alkuaineista saadaan tietoa, jos menetelmä yhdistetään ToF-ERDA-mittaukseen.

VPD ICP-MS-menetelmällä voidaan havaita häviävän pienet metalliset epäpuhtaudet piikiekkojen ja ohutkalvojen pinnoilta. Analyysi perustuu näytteen pintakerroksen liuottamiseen, minkä jälkeen metallien pitoisuudet mitataan liuoksesta. Kiekon reuna-alue (esim. uloimmat 2 mm tai 5 mm) voidaan pyydettäessä jättää mittauksen ulkopuolelle. Tarjoamme analyysipaketteja laajalle valikoimalle alkuaineita: 58 alkuaineen analyysi: 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 alkuaineen analyysi: 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 alkuaineen analyysi: 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, Vapaavalintainen 30 alkuaineen analyysi: mitkä tahansa 30 alkuainetta täydeltä 58 alkuaineen listalta., Jalometallit: jalometallien lisäys mihin tahansa analyysipakettiin Ag, Au, Pd, Pt, Rh, Ru, Ag, Au, Pt, Pd.. Paketteja voidaan tarvittaessa laajentaa muilla alkuaineilla. Huomioithan kuitenkin, ettei ICP-MS-tekniikalla voida havaita monia kevyitä alkuaineita (mm. H, C, N, F ja O)., Määritysraja on ppm–ppb-tasoa (106–1010at/cm2)., Lisätietoja VPD ICP-MS-esimerkkiraportissa. Mittaus on suunniteltu 100, 150, 200 ja 300 mm piikiekkojen analysointiin, mutta myös muun kokoisia kiekkoja ja ohutkalvoja on mahdollista analysoida. Analyysi toteutetaan yleensä jollain seuraavista laitteista: 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. Nopeutettu, 2–3 arkipäivän läpimenoaika on mahdollinen lisämaksua vastaan. Kerro meille organisaationne mittaustarpeista ja pyydä tarjous täyttämällä alta löytyvä lomake.

Hiukkasten määritys piikiekkojen tai ohutkalvojen pinnalta optisella hiukkaslaskurilla (optical particle counter). Analyysi suoritetaan luokan 10 puhdastilassa (ISO-luokka 4), ja saatavilla on useita eri laitteistoja (mm. KLA-Tencor Surfscan 6200 ja Candela CS10V). Tulokset esitetään hiukkasmäärinä kokoluokittain sekä taulukko- että histogrammimuodossa. Lisäksi toimitetaan kartat, joissa näkyy partikkelien sijoittuminen kiekon pinnalle. Huomioithan, että matalin mahdollinen havaitsemisraja (0,08 µm) koskee lateksihiukkasten havaitsemista paljaiden piikiekkojen pinnalta. Pienin havaittava partikkelikoko on suurempi ohutkalvoja analysoitaessa pinnoitteen aiheuttaman interferenssin takia. Kun pyydät tarjousta, ilmoita kiekkojen koko, tyyppi ja lukumäärä sekä mahdollisen pinnoitteen koostumus ja arvioitu paksuus.