用于半导体结构纳米级深度分辨快速元素分析的等离子体剖面飞行时间质谱法
应用物理
2020-04-22 v2 仪器与探测器
摘要
等离子体剖面飞行时间质谱（PP-TOFMS）近来受到关注，因为它能够在短采集时间内以高深度分辨率对半导体结构进行元素剖面分析。正如 Tempez 等人最近所示，PP-TOFMS 可用于获取现代场效应晶体管结构的成分[1]。那里的结果与常规 SIMS 测量进行了比较。在本研究中，我们将 Al-/In-/GaN 量子阱多叠层的 PP-TOFMS 测量与成熟的微分析和纳米分析技术如阴极荧光（CL）、扫描透射电子显微镜（STEM）、能量色散 X 射线光谱（EDX）和 X 射线衍射（XRD）进行比较。我们表明，PP-TOFMS 能够分辨样品深达 500 nm 以上的层状结构，并允许以确定约 10 rel.% 精度的相对元素组成。因此，它是一种极快速获取半导体元素深度剖面的替代方法，无需像 TEM 那样昂贵且耗时的样品制备。此外，PP-TOFMS 提供比例如电化学电容-电压（ECV）更好的深度分辨率和更多元素信息，因为其并行获取所有元素，且不仅观察电学（ECV）或光学（CL）活性元素。
引用
@article{arxiv.1909.12779,
title = {Plasma Profiling Time-of-Flight Mass Spectrometry for Fast Elemental Analysis of Semiconductor Structures with Depth Resolution in the Nanometer Range},
author = {Hendrik Spende and Christoph Margenfeld and Tobias Meyer and Irene Manglano Clavero and Heiko Bremers and Andreas Hangleiter and Michael Seibt and Andreas Waag and Andrey Bakin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.12779},
year = {2020}
}