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

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