尚丰科技向用户提供专业的的电子束感生电流分析系统EBIC
EBIC原理
当扫描电镜电子束作用于半导体器件时,如果电子束穿透半导体表面,电子束电子与器件材料晶格作用将产生电子与空穴。这些电子和空穴将能较为自由地运动,但如果该位置没有电场作用,它们将很快复合湮灭(发射阴极荧光),若该位置有电场作用(如晶体管或集成电路中的pn结),这些电子与空穴在电场作用下将相互分离。故一旦在pn结的耗尽层或其附近位置产生电子空穴对,空穴将向p型侧移动,电子将向n型侧移动,这样将有一灵敏放大器可检测到的电流通过结区。该电流即为电子束感生电流(EBIC)。由于pn结的耗尽层有最多的多余载流子,故在电场作用下的电子空穴分离会产生最大的电流值,而在其它的地方电流大小将受到扩散长度和扩散寿命的限制,故利用EBIC进行成像可以用来进行集成电路中pn结的定位和损伤研究。
EBIC应用领域包括但不限于:
1)材料晶格缺陷探测分析,缺陷以黑点和黑线标识出来;
2)P-N结缺陷区域定位;
3)双极电路中导致集电极-发射极漏电电流的收集管路的探测;
4)探测额外连接或者多层掺杂;
5)确定静电放电/电过载(ESD/EOS)导致的失效位置;
6)测量减压层/耗尽层(depletion layer)宽度和少数载流子扩散长度和时间(minority carrier diffusion lengths/lifetimes)
等等。
EBIC图像对于电子-空穴的重新组合非常敏感,因此EBIC技术能够非常有效的对半导体材料缺陷等进行失效分析。
技术优势
展示器件功能和材料性能之间的联系
- 直观显示流经整个设备的电性行为
- 有效区分样品电性主动和被动缺陷
- 展示电性活动和成分(EDS)和晶体结构(EBSD)之间的关联
为透射电镜TEM和原子探针纤维系统制样
- 高空间分辨率条件下,对TEM样品制备中的缺陷进行定位
- 有效避免在FIB电镜中使用EBIC直接获取图像时造成的校正误
- 制样过程中,可通过实时EBIC图像功能随时停止样品研磨
获取大面积范围内的连接及缺陷图像
- Identify all electrically active defects验证所有的电性主动缺陷
- 获取连接和电性区域的图像
- 验证样品掺杂分布图
输出经过校正的EBIC信号,用于分析材料性能
- 测量缺陷部位的对比/重组力学数值
- 提取少数载流子的扩散长度
- 确定淹没区域的宽度
通过内置直流偏压及实时覆盖(live overlay)功能确认设备操作模式
- 通过图像直接显示延迟装置(delayered device)中的节点及区域形貌
- 直接显示太阳能电池中的电子活动图像
- 通过系统模拟功能可直观地通过图像对比样品电学性能
运用样品的高度数据,获取样品三维信息
- 通过调整扫描电镜中电压,获得EBIC信号中的样品高度信息
- 可对FIB电镜中的样品截面EBIC图像进行分析
- 可为样品3D图像重构输出样品高度信息
EBIC图片
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