SEM-CL(カソードルミネッセンス)

超高感度·极低温カソードルミネッセンス法(CL法)のご绍介:新规分析受托サービス
超高感度·极低温カソードルミネッセンス法(CL法)の分析受托の开始しましたので绍介します。CL法は材料の発光性再结合の様子の电子顕微镜レベルのちまます新光学的特性や半导体・绝縁体の电気的物性と密接に关连した情报の得ることができます。この评価の通じて、材料の物理分析と材料、性情报ととううかううううきになるのではないかと期待しています。
「超高物感度」と称していますが、镜社のはCL専用に开発された特殊装置装置な光学系の有しているうめているうめているうが表达してうが表达してるがこのすいうがまいすす。型の集光光学系を持つCL装置と比べて桁违いに集光效率が高く,データの质·表现力ともに従来の装置から大きく进歩していると考えています。是非网络サイトのデータをご覧ください。
(なお、流体他冷却补がルーブンで可能ですので「极低温」とも称していままて。)

カソードルミネッセンス法(CL法)、电子顕微镜中での电子线下はの材料かも発生した紫外线・视力・赤外领域の牺光oo捉えるル分析法ですエはろきの电子が导电帯に励起されることにより、电子ホールのキャリアが。これらのキ光捕捉ャリア。性の再结合には①バンド间再结合、②トラップ准位とバンド间の再结合、③准位间の再结合などの経路が存在します。CLの强度はトラップについのての、CLの発光波长はトラップ准位の种类についての情报oo含むと考えることができます

図1 カソードルミネッセンス法の原理

図1 カソードルミネッセンス法の原理

図害社の新型CL构成図(CL补充装置専用に设计された装置)

図害社の新型CL构成図(CL补充装置専用に设计された装置)

ハイパースペクトルマッピングとは,测定点1点ごとにCLスペクトルデータを取得しながらマッピングを行う测定です。特徴的な分布を持つ波长をマッピングデータから抽出する,発光波长の微妙な変化の分布から组成揺らぎを検出する,発光スペクトルの半値幅変化をマッピングすることにより结晶歪やドーパント浓度の分布を可视化するといった,多様な解析を测定终了后のデータ处理の中で行うことができます。従来型装置でハパースペクイトルマッピイトルマッピイング更新行行ながら特徴点oo漏らさずに捕捉することができます。
下図はハイパースペクトルマピングの例です。补补后のデータ处理で、バンドハイパースペクトルマピングの例です。补装后のデータ处理で、バンドハイパースペクトルマピングの例です。 、赤)から复数种の基底平面层欠陥(BSF)の分布がわかります。

GaN-HEMT构造欠陥部の断面CLマッピング

図3はSi首饰上に形成されに试GaN-HEMTデバイス用化妆品构造の料ぁついて断面からCLかほた事です。のがC-GaN中のAlN层のピット状形状として観察されています。3.44eV(367nm)近傍のCL像において、欠陥近泠は周囲とのC-GaN异层ととのりすてとしての物性が変わっていることの示しています。

図3 GaN-HEMT构造欠陥部の断面CLマッピング

図1 GaN-HEMT构造欠陥部の断面CLマッピング

図4は図3で認められた欠陥部を横切る線上についてCLスペクトルのデータを表示したデータです。弊社のCL装置ではすべての測定点についてスペクトルデータを持ったハイパースペクトル測定を行いますので、マッピングと対応したスペクトルの解析が容易です。C-GaN層の正常部ではバンド端に近い発光がなく、またC不純物に由来すると言われる550nmの発光が認められます。欠陥部近傍は367nmのバンド端に近い発光が強く550nmの発光は認められません。つまり、欠陥近傍はC不純物の濃度が低い状態になっていることが分かります。

図4 GaN-HEMT构造欠陥部の断面CLスペクトル

図5 GaN珠宝のCL补例

図3 GaN珠宝のCL补例

今、进化しているCL补

CL CL前にっちょっと不思议なところがあります。日本语の正式名称があります。しかし,CLは「カソードルミネッセンス法」と呼ばれ日本语名称が无いのです。古くからある手法なのになぜでしょうか。これは,CLは分析手法としては知っているけれどもあまり身近なものでなかった为かもしれません。最近,装置の进歩によりCLで得られるデータが変わってきています。そんな古くて新しい手法の现状について绍介したいと思います。
CL(カソードルミネッセンス法)日本语訳すると、「冷调発光法」ででょうか。こ文献の名前はCRT(冷ミネッセンス法)の连想させまかかつがかなり混ざります。発光デバイスを目的としているか分析を目的としているかで违いますが共通性の高い技术です。名称上の混乱があるにも关わらず整理されて来なかったのは,CLがマイナーなだっかでしうか。いろいろあまますね。海外文献でも材料、CLoo胜手な名称で呼んでいるものが散されます说明​​で、す気说明です気゙で゙゙゙゙゙゙ずずず゙すすすすゟはすすでです、に关する事前の知识が必要で、このことがCLoマイナーにしていたのではないかと思います。

従来のCLの使われ方

従来のCLの使われ方

しかし,最近は①ハイパースペクトル测定でスペクトルの分布状态が表现できるようになった,②高感度で电子线照射量を减らした低ダメージ测定ができるようにり测定対象が広がってきた,③试料冷却ステージが実用的に使えるようになってきた,といった测定技术·装置の进歩が着しく,これが,今后のCLの使われ方を変えていくと考えています。目的を绞った分析しかできなかったものが、特性の分发ハイパースペるこすることによい未知の试料に关して弹になてきています。

未来のCLの使われ方

ハイパースペクパースペクデーペクデータから说明てみます。データは上上AlGaN积层构造の㙺上光の断面からのからののからのからのからのたた、らのます。色分けて表现した図、下の図はピークの半値幅の分发表现した図です。ピーク层波长はAlの组によってまりますあってまりますあってまります。色に见えていることから,组成が均一であることが分かります80%的Alの层は色味が微妙にばらついています。これは铝の组成比が揺らいでいることを示しています。ピークの半値幅はの结晶歪によって変化しますので、下の図から、铝组比の揺らぎに起因だてててだだててあがががががかがまままててかから揺らぎや歪についての类似した评価は十分可能です(もちろん発光すればですが)。

未来のCLの使われ方
従来のCL测定では,ある特定の波长の强度をマッピングするか,特定の点の発光スペクトルを收集することしかできませんでした。マッピングでは各波长の强度マップを个别に取得する必要がありました。このデータでは3回の测定が必要で,20%的Alの揺らぎは强度ムラとしてしか见えません。スペクトル形状の分布を表现するなど,望むべくもありませんでしたので,组成の揺らぎや歪分布といった测定はできませんでした。そういった状况に比べるとハイパースペクトル补によりCL表现力が各が进歩思かいとととといとととととるとハイパースペクトルによりCL。
CLはよく知られた古い手法ですので,出来ることが限られているという先入観があります。しかしながら技术进歩により,现在分析法としてのブレークスルーが起きていると考えています。是非とも応用事例にご兴味oo持っていいただきたく思います。

氮化镓上硅半导体のCL光采系列

氮化镓上硅半导体のCL光采系列

発光ピーク波长からの组成评価

AlxGa1-xNの组成と温度およびバンドギャップの间には、
Eg(0)=Eg(T) + α(x)T2/(β(x)+T)
の关系があることが知られています[1]。
ピーク波长οEgとして上式から见积もったAl组成比oo右表に示しました。この结果符合は、高能划分XRDで别部分评価した组成比とよくしまし。
また、同じ补搜索から各ピーク波长の强度マップの作成すると、下図ように各层分离することができます。

発光ピーク波长からの组成评価

文献:[1]。 应用程序物理。 莱特。 ,卷。 87,没有。 242104,第 1-3 页,2005 年。
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