阴极荧光光谱/阴极发光扫描电子显微镜(SEM-CL)

阴极发光(CL)是由高能电子(阴极射线)与发光材料相互作用产生的电磁辐射或光,范围从可见光(VIS)到近红外(NIR)。发出的光带有有关样品光学和电子特性的非常具体的信息。

使用具有可见光收集功能的专用扫描电子显微镜(SEM),可以同时以亚微米分辨率获取相应的样品结构(SE)和CL发射图。在某些情况下,CL 空间分辨率可以高达 30-50 nm。CL映射可以在横截面(XS)或平面视图(PV)中执行,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,以进行更深入的故障分析 (FA)

SEM-CL的优势

  • 提供有关材料光学和电子特性的高度本地化信息
  • 不需要电气连接

SEM-CL局限性

  • 需要发光材料——半导体、聚合物、绝缘体、金属光子结构
  • 需要更小的样品,没有大于 1“ 直径的完整晶圆 – 3 mm 高度限制
  • 大量的形貌,特别是不均匀的表面粗糙度,会使CL收集和对比度解释更加困难。光滑样品是首选
  • 在分析之前,必须去除设备表面上的厚(μms)金属触点。这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
  • 局部掺杂剂表征是可能的,但需要仔细选择标准品

SEM-CL技术规格

  • 检测到的信号:同时二次电子 (SE) 和阴极发光 (CL)
  • 检测到的波长:250-1500 nm
  • 成像/映射:是
  • 横向分辨率:通常在 20-500 nm 之间变化,具体取决于 SEM 条件和样品成分/拓扑结构

SEM-CL相关资源

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