用于材料研究中高端STEM的大采集角EDS探测器必威手机客户端

例子-半导体结构

用于透射电子显微镜的单个EDS探测器必须满足非常特定的几何约束。大的实心角度采集x射线是不够的。高起飞角度,合适的准直器形状或极片盖和适应的样品支架几何形状对成功的EDS分析至关重要,有助于保持阴影和系统峰值的检查。一个大的椭圆形探测器区域(例如100毫米2)可以支持在特定情况下对所有这些参数进行优化。然而,对于其他瞬变电磁法几何形状而言,冷阱和极片形状所构成的约束可能只能通过较小的探测器区域来解决(30毫米2和60毫米2)。只有仔细评估每个显微镜的几何形状,才能确保正确的检测器选择。布鲁克探测器的细线设计有助于上述所有情况。

XFlash®6 t - 100椭圆形,安装在经像差校正的STEM上,用于评估FinFET结构制备的截面样品中的元件分布。(数据来源:ACE,图1)。正确的评价这半导体结构的化学成分分离线重叠元素尤为重要,如镍和钛的低能量范围,高频,Si和W之间1.4 keV和2凯文,以及从通用电气和W 10 keV重叠线。此外,镓离子研磨残留物和来自显微镜内部和标本夹的二次荧光会使分析复杂化。力量的精灵软件提供了轻松解决这些问题的方法(图2)。重叠的元素线很容易识别。背景模型和背景减法的清晰处理有助于考虑和识别光谱中的每一条线。系统峰值可以常规识别,并从量化中排除,同时纠正其对定量结果的影响。定量方法有相对cliff - lorimer因子法和绝对zeta因子法。

本文采用Cliff-Lorimer方法对样品中的元素分布进行了量化。使用的理论Cliff-Lorimer因子是根据ESPRIT不断更新的原子数据库和已知的探测器-标本几何形状和探测器材料组成计算出来的。所有元素的分布,包括氮,铪和钛,每个装置设计,存在于薄层,定量分析。根据得到的数据,可以用nm精度评估结构的质量,并可以找到器件失效的潜在原因(图1-3)。

对于高实心角椭圆探测器在其他研究领域的进一步应用,请考虑以下同行评审的出版物。

[1]单个杂原子的x射线光谱鉴定(开放)

应用物理快报第108卷第16期163101 (2016);作者:R. M.斯特劳德、T. C.洛夫乔伊、M. Falke、N. D. Bassim、G. J. Corbin、N. Dellby、P. Hrncirik、A. Kaeppel、M. Noack、W. Hahn、M. Rohde和O. L. Krivanek

[2]室温多铁材料中磁离子分配的直接原子尺度测定(开放)

科学报告7,(2017)文章编号:1737;作者:L. Keeney等。

鳍FET细节:左:HAADF;中间:EDS原始数据(为清晰起见,并非所有元素都显示)。重叠元素的颜色添加到白色中。右边的定量显示使用伪颜色,例如Hf,信息更丰富。数据由:王牌。
ESPRIT中重叠元素线的分离。黑色:测量光谱;颜色:数量分配;浅灰色:重叠计数之和,深灰色:背景。数据由:王牌。
设备细节的元素映射。在HAADF图像上叠加N和Ti的定性(为了清晰度,不是所有元素都显示出来)和定量元素显示。数据提供:王牌