- •Воронеж 2006
- •Введение
- •1. Дифракция медленных электронов
- •1.1. Эксперимент Дэвиссона и Джермера
- •1.3. Рассеяние медленных электронов: вторичная электронная эмиссия
- •1.4. Волновые свойства микрочастиц. Дифракция электронов
- •2. Метод эсха
- •2.1. Основные принципы метода эсха
- •2.2. Фотоэффект в методе эсха и в рентгеновской абсорбционной спектроскопии
- •2.4. Вычисление энергии связи на основе данных, полученных методом эсха
- •2.5. Модификация диаграммы уровней, связанная с наличием двойных слоев и электрических полей
- •2.6. Собственные ширины уровней и расстояния между ними
- •2.7. Исследования поверхности методом эсха
- •3. Метод Оже-спектроскопии
- •3.1. Физические основы метода Оже-электронной спектроскопии
- •3.2. Аппаратура и методика измерений Оже-спектра
- •3.3. Методика подготовки образцов
- •3.4. Качественный и количественный анализ
- •3.4.1. Методика эксперимента
- •3.4.2. Описание экспериментальной установки
- •3.4.3. Растровая Оже-электронная спектроскопия
- •3.4.4. Применение Оже-спектроскопии
- •4. Вторично-ионная масс-спектрометрия
- •4.1. Взаимодействие ионов с веществом
- •4.2. Вторично-ионная эмиссия
- •4.3. Оборудование вимс.
- •4.3.1. Принцип действия установок.
- •Установки, не обеспечивающие анализа распределения частиц по поверхности
- •Установки, позволяющие получать сведения о распределении элемента по поверхности, со сканирующим ионным зондом
- •Установки с прямым изображением
- •4.3.2. Порог чувствительности
- •4.3.3. Анализ следов элементов
- •4.3.4. Ионное изображение
- •4.3.5. Требования к первичному ионному пучку
- •4.4. Масс-спектрометрический анализ нейтральных распыленных частиц
- •4.5. Количественный анализ
- •4.6. Глубинные профили концентрации элементов
- •4.6.1. Приборные факторы, влияющие на разрешение по глубине при измерении профилей концентрации
- •4.6.2. Влияние ионно-матричных эффектов на разрешение по глубине при измерении профилей концентрации
- •4.7. Применение
- •4.7.1. Исследование поверхности
- •4.7.2. Глубинные профили концентрации
- •4.7.3. Распределение частиц по поверхности, микроанализ и объемный анализ
- •5. Инфракрасная Фурье-спектрометрия
- •5.1. Принцип метода
- •5.2. Диапазон измеряемых значений толщины эпитаксиального слоя
- •5.3. Погрешность измерения
- •6. Эллипсометрия.
- •6.1.Эллипсометрический метод измерения толщины пленок.
- •7. Инфракрасная интерференция
- •7.1. Физические основы метода
- •7.2. Выбор спектрального диапазона и требования к параметрам подложки
- •7.3. Диапазон измеряемых толщин
- •7.4. Интерференция в видимой области спектра
- •7.5. Инфракрасная Фурье-спектрометрия
- •7.6. Принцип метода
- •7.7. Диапазон измеряемых значений толщины эпитаксиального слоя
- •7.8. Погрешность измерения
- •7.9. Измерение отклонения от плоскостности и контроль рельефа поверхности полупроводниковых пластин и структур
- •7.9.1. Отклонение от плоскостности и методы его измерения
- •7.9.2. Аппаратура для измерений отклонений от плоскостности
- •7.9.3. Погрешность измерения отклонения от плоскостности
- •7.9.4. Аппаратура для контроля рельефа полупроводниковых пластин и структур
- •Заключение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2.7. Исследования поверхности методом эсха
Рис. 2.13. Линия
-электронов
йода в трех различных многослойных
образцах, состоящих из одного (а), трех
(б) и десяти (в) слоев
-иодостеариновой
кислоты соответственно.
Образцы, показанные на рис. 2.13, были получены из монослоя очень чистой йодстеариновой кислоты, диспергированной на поверхности воды. Многослойные образцы были приготовлены из этого монослоя на хромированных медных пластинках, (слайдах) при погружении их в воду. Образцы состояли из одного, трех, и десяти молекулярных двойных слоев (рис. 2.13). Толщина каждого двойного слоя составляла 40 ; в таком слое содержался один атом йода на площади десять квадратных ангстрем. Общее количество йода в образце (а) было меньше 10 г, но этого количества оказалось достаточно для того, чтобы средняя скорость счета была 20 импульсов в секунду на максимуму линии, соответствующей -электронам йода (излучение А1 ); это иллюстрирует чувствительность метода.
При увеличении числа слоев от одного до трех [образец (б)] скорость счета возрастала, но не в 3 раза. Когда число слоев достигло десяти [образец (е)], интенсивность увеличилась в 3,5 раза. Это показывает, что электроны, обусловливающие спектры ЭСХА, испускаются со средней глубины, меньшей 100 .
Поскольку общий характер расположения молекул в слоях карбоновых кислот можно определить рентгеноструктурными методами, то, используя в качестве моделей многослойные пленки карбоновых кислот, можно проверить физические методы изучения расположения молекул на границах фаз.
Другой эксперимент по изучению молекулярных слоев методом ЭСХА был проведен на двух многослойных образцах, «меченных» бромом .
Рис. 2.14. Два многослойных образца,
состоящие из 200 молекулярных слоев
DL-
-бромстеариновой
кислоты.
Относительная интенсивность линий брома и углерода в три раза меньше, когда а-бромстеариновая кислота покрыта двумя слоями стеариновой кислоты.
Сигнал от хромовой подложки отсутствует, в то же время от обоих образцов были записаны четко выраженные линии брома. Это показывает,что пленка толщиной 8000 обеспечивает полное экранирование, в то время как атомы, покрытые слоем органического вещества толщиной около 50 , могут быть
Рис. 2.15. Электронные линии углерода и
брома
Рис. 2.16. Электронный
спектр образца (б) (на рис. 14). В спектре
представлены линии фотоэлектронов и
оже-линии брома