扫描电子显微镜 - 阴极发光(SEM-CL)

阴极发光(CL)是电磁辐射或光,范围是可见光(VIS)到近红外(NIR),它是由高能电子(阴极射线)与发光材料的相互作用产生的。 发出的光带有关于样品的光学和电子特性的非常具体的信息。

使用专业 扫描电子显微镜(SEM),具有可见光收集,可以同时获得亚微米分辨率的相应样品结构(SE)和CL发射图。 在某些情况下,CL空间分辨率可能高达30-50 nm。 可以在横截面(XS)或平面图(PV)上执行CL映射,以表征样品的局部组成,掺杂,结构和缺陷,所有这些都具有非常高的空间分辨率。

SEM-CL的理想用途

  • 材料表征–晶体缺陷,带隙确定,带内陷阱状态,成分,掺杂剂
  • 半导体故障分析–器件内部的缺陷定位,用于更深入的故障分析(FA)

阴极发光的强度

  • 提供有关材料光学和电子属性的高度本地化信息
  • 不需要电气连接

阴极发光的局限性

  • 需要发光材料 - 半导体,聚合物,绝缘体,金属光子结构
  • 需要较小的样品,没有直径大于1英寸的完整晶圆–高度限制为3 mm
  • 大量的形貌,尤其是不均匀的表面粗糙度,可能会使CL的收集和对比度的解释更加困难。 光滑的样品是首选
  • 在分析之前,必须去除设备表面上的厚(μms)金属触点。 通常可以通过仔细的化学蚀刻或在特定区域通过聚焦离子束(FIB)来完成此操作
  • 局部掺杂剂表征是可能的,但需要仔细选择标准

SEM-CL技术规格

  • 检测到信号:同时次级电子(SE)和阴极发光(CL)
  • 检测到的波长:250纳米– 1500纳米
  • 成像/映射:是
  • 横向分辨率:根据SEM条件和样品组成/拓扑结构,通常在20-500 nm之间变化

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