주사 전자 현미경 - Cathodoluminescence (SEM-CL)

음극선 발광(CL)은 가시광선(VIS)에서 근적외선(NIR)에 이르기까지 고에너지 전자(음극선)와 발광 물질의 상호 작용에 의해 생성되는 전자기 복사 또는 빛입니다. 방출되는 빛은 시료의 광학 및 전자 특성에 대한 매우 구체적인 정보를 전달합니다.

특수화 된 사용 주사 전자 현미경 (SEM) 가시광선 수집 기능이 있는 해당 샘플 구조(SE) 및 CL 방출 맵은 마이크로미터 미만의 분해능으로 동시에 획득할 수 있습니다. 어떤 경우에는 CL 공간 분해능이 30-50 nm만큼 좋을 수 있습니다. CL 매핑은 두 횡단면(XS) 또는 평면 보기(PV)에서 수행되어 매우 높은 공간 분해능으로 샘플의 국부적인 조성, 도핑, 구조 및 결함을 특성화할 수 있습니다.

SEM-CL의 이상적인 사용

• 재료 특성화 – 결정질 결함, 밴드갭 결정, 밴드갭 내 트랩 상태, 조성, 도펀트
• 반도체 고장 분석 – 더 깊은 고장 분석(FA)을 위한 장치 내 결함 위치 파악

음극 발광의 강점

• 광학 및 전자 특성에 대한 재료에 대한 고도의 현지화 된 정보 제공
• 전기 연결이 필요하지 않습니다.

음극 발광의 한계

• 발광 재료가 필요합니다 - 반도체, 폴리머, 절연체, 금속 광자 구조
• 더 작은 샘플 필요, 직경 1”– 3mm 높이 제한보다 큰 전체 웨이퍼 없음
• 많은 양의 지형, 특히 균일하지 않은 표면 거칠기는 CL 수집 및 대비 해석을 더 어렵게 만들 수 있습니다. 부드러운 샘플이 선호됩니다.
• 분석 전에 장치 표면의 두꺼운 (μms) 금속 접촉을 제거해야합니다. 이것은 종종주의 깊은 화학적 에칭 또는 집중 이온 빔 (FIB)에 의해 특정 영역에서 수행 될 수 있습니다.
• 국부적인 도펀트 특성화는 가능하지만 표준의 신중한 선택이 필요합니다.

SEM-CL 기술 사양

• 감지 된 신호: 동시 XNUMX 차 전자 (SE) 및 음극 발광 (CL)
• 감지 된 파장: 250 ~ 1500nm
• 이미징 / 매핑: 네
• 측면 해상도: 일반적으로 SEM 조건 및 샘플 구성 / 토폴로지에 따라 20-500 nm에서 다양합니다.