基于能量色散 X 射线谱的无参比评估薄膜质量厚度与成分

在本文中，我们报告了一种基于能量色散 X 射线谱（EDS）评估薄膜质量厚度与成分的新方法的开发。该方法利用多层样品中深度方向特征 X 射线产生分布函数 $\phi$/($\rho$ z) 的理论计算，该分布由电子输运方程的数值解获得，从而无需参比样品和多次电压采集即可实现可靠测量。电子输运模型由玻尔兹曼输运方程导出，并利用最新且可靠的物理参数以准确描述该现象。薄膜质量厚度与成分的计算方法通过标准技术的基准测试得到验证。此外，进行了模型不确定性与灵敏度分析，表明质量厚度精度在 10 $\mu$g/cm$^2$ 量级，可与核标准技术分辨率相比。我们在一个示例测量中展示了该技术的特性：对超低密度、高粗糙度纳米结构薄膜获得了二维质量厚度与成分分布。