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，范围从可见光 (VIS) 到近红外 (NIR)，由高能电子（阴极射线）与发光材料相互作用产生。 发出的光携带有关样品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） 具有可见光收集功能，可以以亚微米分辨率同时获取相应的样品结构（SE）和CL发射图。 在某些情况下，CL 空间分辨率可以达到 30-50 nm。 CL 映射可以在横截面 (XS) 或平面视图 (PV) 上执行，以表征样品的局部成分、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、带隙测定、带隙内陷阱状态、成分、掺杂剂
• 半导体故障分析 - 设备内的缺陷定位，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：250-1500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