ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полевые зондовые методы из "Аналитическая химия Том 2" Наиболее важной задачей для МСВИ является анализ полупроводников, особенно анализ распределения (по глубине) легирующих примесей. Поскольку распределение легирующих примесей (таких, как В, Р, Аб, 8Ь в кремнии и 81, Ве в СаАб) определяет электрические и другие свойства, информация об этом параметре важна для разработки и производства устройств микроэлектроники. [c.365] Пределы обнаружения для послойного анализа находятся в интервале 10 -10 атом/см . Аналитическая точность (правильность) определения концентраций при послойном анализе составляет около 5-20%, что в шкале глубин составляет 5-10 нм. [c.365] Диэлектрики обычно заряжаются положительно при бомбардировке вследствие эмиссии электронов с поверхности образца. Эффект зарядки можно уменьшить использованием отрицательных первичных ионов (0 ) и устранить практически во всех случаях при помощи одновременной электронной бомбардировки во время анализа. МСВИ в этом отношении имеет существенное преимущество перед ОЭС. Несколько важных применений МСВИ для анализа диэлектриков связаны с композиционным анализом керамических покрытий (полученных, например, нанесением методом химического испарения) или стекол (для изучения явлений ионного обмена на поверхности). [c.365] Высокие локальные электрические поля на поверхности материала могут привести к процессам ионизации либо газов, контактирующих с поверхностью, либо атомов самого материала. Эти процессы составляют основу полевой ионной микроскопии (ПИМ) и ПИМ с атомным зондом. Другое влияние высоких локальных полей заключается в эффекте индуцирования электрических токов, который лежит в основе сканирующей туннельной микроскопии (СТМ). В принципе, различные методы сканирующей силовой микроскопии, наиболее важным из которых является атомная силовая микроскопия (АСМ), также принадлежат к этой группе, поскольку измеряемые силы тоже возникают в результате действия локализованных электрических полей. В табл. 10.4-1 приведен обзор полевых зондовых методов. Однако благодаря уникальным свойствам СТМ и АСМ эти методы рассмотрены отдельно в разд. 10.5 ( Методы сканирующей зондовой микроскопии ). [c.365] В то время как ПИМ работает исключительно с атомными изображениями поверхности острия, из которого можно получить интересующую структурную информацию, ПИМ с атомным зондом используют непосредственно для идентификации и количественного анализа атомов локального, чрезвычайно малого участка. Этот метод реализуется с помощью приложенного импульса высокого напряжения или лазерного импульса, в результате которого происходит десорбция атомов с поверхности острия, и последующего анализа ионизированных атомов во времяпролетном масс-спектрометре. Благодаря высокому локальному электрическому полю ионизируются все десорбированные атомы. [c.366] Аналитические погрешности количественных результатов возникают лишь вследствие статистического характера счета ионов. Поскольку десорбируется очень небольшое количество атомов, ошибки счета могут быть существенными. [c.368] Такие аналитические характеристики демонстрируют огромный потенциал ПИМ с атомным зондом для целей ультрачувствительного наноанализа поверхности. Этот метод обладает, однако, двумя серьезными недостатками — нельзя анализировать диэлектрики и образцу нужно придавать форму чрезвычайно тонкой иглы. Как правило, это реализуют при помощи импульсного электрохимического травления. Пробоподготовка становится особенно утомительной, когда нужно подготовить материал для селективного исследования определенной характеристики материала (например, границы зерен). Необходимо проводить неоднократную полировку поверхности, периодически контролируя наноструктуру при помощи просвечивающего электронного микроскопа. [c.368] Этот очевидный недостаток ограничивает практическое использование метода его применением только в исследовательских лабораториях. [c.368] Вернуться к основной статье