薄膜的SEM-micro-XRF分析

由于X射线可以穿过物质,X射线荧光(XRF)可以测定层的厚度。使用扫描电镜微X射线荧光分析,层分析(厚度和成分)在微米级的空间分辨率下变得可行。层分析强烈基于使用原子基本参数(FP)的量化。它可以通过使用标准样品来改进,因此FP可以研究各种类型的层系统,例如晶圆上的金属化、多金属预处理涂层和太阳能电池。当标准可用时,可以使用它们来提高准确性。但由于FP不需要标准,研发环境中的新型层系统也可以进行测试。层结构,如太阳能电池(图1),在许多行业中都很重要。

图1:太阳能电池薄膜分析示例。在大多数情况下,吸收剂由CIGS结构产生,即Cu-In-Ga-Se或Cu-In-Ga-S化合物。CIGS太阳能电池通常通过沉积在涂有钼层的玻璃基板上制造。与传统的SEM膜厚分析(以横截面模式测量层)相比,XTrace直接在平面上用SEM测量样品,它是一种快速无损的技术,无需样品制备。
图2:太阳能电池的微XRF光谱显示了来自不同深度的所有相关元素线,甚至位于样品表面下方约2µm处的Mo。注意,高能Z元素线(如Mo-K和In-K)可通过使用XRF源轻松激发。X射线激发的更大深度允许更深入地观察材料内部,从而能够表征相对较厚的层,甚至从1 nm到40µm的多层系统。此外,还将确定CIGS结构的组成。该样本采用无标准基本参数法进行分析。可以应用标准来提高精度。