Разрешение по глубине

Потребности производства вызвали разработку и внедрение новых методов исследования качественного и количественного анализа поверхностных слоев. Развитие получили методы, основанные на зондирующем воздействии на образец пучками фотонов, электронов, ионов, нейтральных частиц, электрического и магнитного полей и др. Все они (кроме магнитного поля) вызывают эмиссию вторичных частиц электроиов, ионов, фотонов или нейтральных атомов, передающих информацию о поверхности соответствующему детектору. Очевидно, что анализы проводятся в вакууме, и поэтому указанные методы применимы только для анализа твердых поверхностей. Большинство иа этих методов имеет разрешение по глубине не более 10 нм. [c.246]

Этот пример демонстрирует успешное сочетание методов ОЭС и ПЭМ, поскольку ПЭМ характеризуется чрезвычайно высоким пространственным разрешением (и разрешением по глубине для срезов образцов), а ОЭС позволяет определить химический состав слоя. [c.345]

Разрешение по глубине спектрометрии резерфордовского обратного рассеяния составляет 20-50 нм. [c.352]

Послойный анализ методом POP успешно применяют для изучения тяжелых легирующих атомов в полупроводниках (например, Sb в кремнии). Разрешение по глубине находится в пределах 20-50 нм и в целом не является настолько хорошим, как разрешение, получаемое в методах, основанных на распылении, например МСВИ. [c.352]

Этот пример показывает, что статическая МСВИ дает возможность обнаружить химические изменения, происходящие на органических поверхностях. Наиболее важные черты этого метода — высокая поверхностная чувствительность и разрешение по глубине (один монослой, поскольку в условиях статического распьшения практически все детектируемые ионы выходят из верхнего слоя). [c.360]

Каким разрешением по глубине характеризуется метод POP Почему этот метод все еще важен, особенно с учетом аспекта количественного анализа [c.386]

Какие экспериментальные параметры влияют на разрешение по глубине в методе МСВИ [c.386]

Разрешение по глубине образца 0,005 мкм [c.814]

Стереоскопическое разрешение глаза, т.е. способность раздельно различать по глубине детали объекта, составляет примерно 5. .. 10" для оптимальных условий наблюдения, указанных выше. Применение специальных приборов (стереомикроскоп и др.) повышает разрешение по глубине пропорционально их увеличению. [c.488]

Снаряды первого поколения состоят из двух карданно-сочлененных секций - аккумуляторной и приборной и измеряют радиус трубы в 10 точках с помощью индукционных датчиков перемещения. Конструкция датчиков позволяет совместить такие противоречивые требования, как широкий диапазон измерения (до 200 мм), высокое разрешение (по глубине) - 0,5 мм, по фронту -50 мм, обеспечивая эти параметры при скорости движения до 10 м/с. Износостойкие накладки на чувствительных элементах датчиков позволяют проходить контролируемый участок без снижения точности измерения. Радиус изгиба трубопровода измеряется с помощью датчиков угла, размещенных в точке сочленения секций снаряда. [c.592]

Более поздние исследования показали, что увеличение диаметра зонда не приводит к значительному выигрышу в разрешении по глубине. Уменьшить глубину кратеров до 0,1—0,2 мкм можно, используя противоэлектрод из алюминия и напылив на поверхность образца тонкую алюминиевую пленку, играющую роль демпфера (см. Чупахин и др., 1970, 1971, 1972 в списке дополнительной литературы). Еще более эффективный способ — прерывание искрового разряда (см. Чупахин и др., 1973 в списке дополнительной литературы), что позволяет в принципе снизить глубину эрозии пробы до 0,01—0,005 мкм.— Прим. перев. [c.406]

В последнее время появились сообщения о применении искровой масс-спектрометрии для послойного анализа тонких полупроводниковых пленок с высоким разрешением по глубине. Имеются также публикации об успешном использовании этого метода для анализа геологических проб, биологических объектов, изоляционных материалов и т. п. [c.7]

Эта величина будет пспользована в гл. 5 для определения разрешения по глубине при послойном анализе. [c.50]

Послойный анализ тонких полупроводниковых пленок. Как известно, наибольший теоретический и практический интерес представляют полупроводниковые пленкн толщиной 5—10 мкм. Для их послойного анализа необходимо обеспечить разрешение по глубине не хуже 1 мкм. [c.167]

Поскольку кремний из-за высокого относительного выхода ионов (см. стр. 43) представляет собой один из наиболее трудных объектов при послойном анализе, исследование других веществ этим л е методом позволит получить еще более высокое разрешение по глубине. [c.174]

Перед анализом тонкого слоя с высоким разрешением по глубине необходимо обработать поверхность образца искровым разрядом при определенных напряжении пробоя, длительности и частоте импульсов, а также скорости перемещения пробы относительно зонда. Сканирование поверхности образца позволяет выявить закономерности распределения примесей по толщине пленки. Для осуществления послойного анализа образцов было разработано сканирующее устройство [24], блок-схема которого представлена на рис. 4.4. Это устройство обеспечило перемещение образцов в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В камере ионного источника перемещение пробы осуществлялось с помощью сильфона. Образец в источнике ионов закрепляли в специальных держателях. Для сканирования образцов и горизонтального их смещения были изготовлены две автономные системы с микродвигателями, редукторами и микрометрическими винтами. Сканирование отрезка длиной 0,1—50 мм проводили с постоянной скоростью, которая задавалась от 1 до 36 мм/мин с помощью редуктора или путем изменения напряжения на двигателе. За один прием образец перемещался на 0,1 — [c.123]

В результате проведенных исследований удалось предложить масс-спектрометрический метод послойного анализа полупроводниковых пленок. Основные характеристики метода следующие разрешение по глубине распыленного слоя составляет 0,1—0,2 мк, чувствительность — до 3-10 %, воспроизводимость результатов — около 6%, количество определяемых примесей — до 65. Метод позволяет анализировать полупроводниковые пленки толщиной от 1 мк. [c.7]

Соличеств интерпретация данных о рассеянии быстрых ионов проще, чем в случае медленных ионов, и проводится с применением резерфордовского закона рассеяния, когда эффектом экранирования ядер электронами можно пренебречь Частица, отраженная от пов-сти твердого тела, обладает большей энергией, чем частица, отраженная от внутр слоев мишени Потери энерги . связаны с электронным и ядерным торможением внутри твердого тела Т к сечение рассеяния невелико, часть ионов, проникнувших в глубь мишени, двигается по прямой испытывая в осн электронное торможение После соударения с атомом, в результате к-рого направление движущегося иона меняется на угол > 90° (обратное рассеяние), он под действием электронного торможения опять по прямой направляется к пов-сти материала Т обр, фиксируя спектры энергетич потерь обратнорассеянных ионов, можно без разрушения образца получить информацию о распределении определяемого элемента по глубине Напр, используя рассеяние а-частиц с энергией 10 Дж, можно исследовать слои тотщиной в доти мкм с разрешением по глубине 20 нм без послойного травления, к-рое необходимо в случае использования медленных ионов Разрешение по глубине зависит от массы и энергии первичных ионов, массы атомов материала и энергетич разрешения регистрирующей аппаратуры По величине потерь энергии можно определять также толщину пленок иа подложках [c.258]

Хотя относит, пределы обнаружения высоки (10 -10 %), абсолютные пределы обнаружения достигают очень низких значений- 10 -10 г благодаря высокой локальности (L Lii 1 мкм). В спец. методах РСМА удается проводить количеств, анализ субмикронных слоев и послойный анализ с разрешением по глубине ц<0,1 мкм. При количеств, анализе гетерогенных материалов необходимо учитывать эффекты гетерогенного фона (см. Локальный анализ) вблизи межфазных границ (причем зона действия таких эффектов может существенно превышать и достигать десятков и даже сотен мкм). [c.444]

Сочетание сигналов вторичных электронов, дающих изображение топограг фии поверхности, и сигналов отраженных электронов, дающих картину распределения среднего атомного номера, с качественным и количественным рентгеновским анализом делают ЭЗМА важнейшим методом анализа твердых тел. Он стал рутинным для решения любых типов задач и анализа любых типов материалов (идентификация частиц в металлах, фаз в геологических объектах, пылевых токсичных частиц, асбестовых волокон). Главным ограничением метода является размер аналитического объема—обычно 1-3 мкм диметром и глубиной, что мешает проводить количественный рентгеновский анализ нанофаз, хотя их можно увидеть, используя сигналы вторичных или отраженных электронов. Можно детектировать поверхностные слои толщиной не менее нескольких нанометров, но провести селективный анализ в этом случае не представляется возможным, и очевидно, что необходимо использовать другие методы — аналитическую электронную микроскопию и электронную оже-спектроскопию для микроанализа с высоким разрешением по глубине (единицы нанометров). [c.335]

Селективное распыление возникает также, если в образце содержатся фазы различного состава (например, сплавы с фазами включения), характеризующиеся различными выходами продуктов распыления. Кроме того, коэффициенты распыления на границах зерен обычно выше, чем в центре фазы. Как следствие, различные компоненты удаляются с различной скоростью и, таким образом, состав выходящего потока частиц уже не соответствует среднему содержанию этих компонентов в образце. В этом случае можно наблюдать изменение поверхности (образование ступеньки или конуса) в распыляемой зоне. При количественном анализе таких гетерогенных образцов возникает ряд проблем. Кроме того, из-за шероховатости поверхности существенно ухудшается разрешение по глубине. На рис. 10.3-7 приведено изображение (полученное с использованием атомно-силового микроскопа, см. разд. 10.5.2) дна кратера поверхности многослойного образца AlGaAs/GaAs, деформированной в результате травления при анализе методом МСВИ (глубина кратера 1,2 мкм). Первоначально поверхность пластины была плоской со средней шероховатостью (разность высот пик-впадина) 14 нм. На изображении просматривается характерная чешуйчатая структура со средней шероховатостью около 105 нм. [c.356]

МСВИ обладает пространственным разрешением, необходимым для проведения микроанализа, и высоким разрешением по глубине. С помопц>ю МСВИ можно проводить трехмерный стереометрический анализ материалов (рис. 10.3-12). [c.364]

При помощи СТМ можно получить изображения реальной поверхности с пространственным разрешением на уровне атомов и разрешением по глубине в субангстремном диапазоне. [c.370]

Главным преимуществом СТМ является возможность получать изображения реальной поверхности с пространственным разрешением на уровне атомов и разрешением по глубине в субангстремном диапазоне. В физической основе метода лежит эффект туннелирования электронов, который рассматривает определенную вероятность прохождения электрона через энергетический барьер, когда его кинетическая энергия меньше высоты барьера. [c.370]

В лабораторной практике успешно применяют различные методы элементной масс-спектрометрии. Абсолютный предел обнаружения достигает 1 10 г и дает возможность определять примеси до 1-10 %. Приведенные характеристики метода позволяют разработать эффективные методы анализа малых объемов вещества [14], проводить послойный анализ тонких пленок с высоким разрешением по глубине [15], осуществлять определение микропримесей в жидкостях [16]. Вследствие того, что в элементной масс-спектрометрии используются высокоэнергетические ионные источники искрового, ионно-ионного и лазерного типов, удается исключить полностью или уменьшить влияние электрофизических характеристик исследуемых веществ. Другими словами, с их помощью можно проводить анализ как веществ, обладающих металлической проводимостью, так и полупроводников и диэлектриков. [c.229]

Разрешение по глубине, т. е. минимальная толщина анализируемых слоев, определяется геометрией отдельных кратеров Помимо этого, для того чтобы однородно отобрать определенный объем материала, необходимо обыскривать поверхность образца контролируемо, сканируя ее в двух направлениях. Такую возможность предоставляет устройство Клега и сотр. (1970), изображенное на рис. 13.3 это интересное развитие системы с вращающимся электродом, впервые разработанной Кесслером [c.407]

Возможности метода с применением ионного микрозонда для анализа тонких пленок иллюстрируют данные Эванса и Пемс-лера (1970), полученные при анализе тонких пленок окиси тантала. С этой целью сначала проводилось анодирование тантала в Нг 0, а затем в Нг - О или так что на поверхности образца образовывалась двойная пленка из Таг 05 и Тзг Юз ее толщина была определена с высокой точностью благодаря известному соотношению между толщиной пленки и напряжением при анодировании (Яунд, 1961). Затем образцы бомбардировали гомогенным пучком ионов так, что скорость распыления составляла 0,65 А/с, и регистрировали интенсивности линий и в зависимости от глубины пробоотбора. Результаты (рис. 13.8) хорошо согласуются с электрохимическими данными по толщине двойной пленки. Другие результаты, приведенные Эвансом и Пемслером (1970), свидетельствуют о возможности достижения на приборе фирмы G A разрешения по глубине-20 А. [c.413]

В последнее время становится ясным, что едва ли не самым главным назначением метода искровой масс-спектрометрии является возможность ее применения для анализа миниатюрных образцов, локального определения примесей на поверхности и, наконец, послойного анализа микропримесей в тонких пленках с высокой чувствительностью и хорошим разрешением по глубине. Этим вопросам посвящена пятая глава монографии. [c.8]

Разрешение по глубине. Предельная локальность масс-спек-тро.метрического микрозокда оказывается недостаточноР для большинства практических применений. В этом отношении искровая. масс-спектрометрия, вероятно, не сможет конкурировать с рентгеновским методом локального анализа с помощью электронного зонда [15], а также масс-спектрометрией с бомбардировкой поверхности образца сфокусированным ионным пучком [16, 17] эти методы позволяют исследовать на повер.хности образца области микронны.х размеров. [c.157]

Некоторые авторы, основываясь на результатах работы Эйхерпа [28], утверждают, что на масс-спектрометре с искровым понным источником можно проанализировать десятые и сотые доли монослоя. Такая формулировка не имеет физического смысла и была приведена в указанной работе лишь для иллюстрации чувствительности метода. Большинство исследователей [12, 29] считают, что разрешение по глубине полностью определяется глубиной отдельно взятого кратера. Это мнение также не отвечает действительности. На самом деле для удаления слоя поверхность образца покрывается множеством кратеров. Вследствие статистического налож ения кратеров на анализируемой поверхности образуются неровности, высота которых обычно значительно превышает глубину отдельного кратера. Характер поверхности, образовавшейся после [c.158]

При анализе кремниевой пленки с применением сканирующих электродов из тантала и родия полученные результаты оказались аналогичными. Снижение импульсного н пряжения приводило лишь к тому, что условия искрообразования становились нестабильными, затруднялось поддержание межэлектродного зазора и уменьшался ионный ток, т. е. падала скорость анализа. В то же время разрешение по глубине за.метно не улучшалось, о чем свидетельствуют и данные, приведенные в работе Клэгга и др. [37] (см. рис. 5.5). [c.167]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология