Details

Hits: 3739

Метод определения компонентного состава и механических напряжений в кремний-германиевых структурах электроники

№6 Отдел оптики и спектроскопии
   М.Я.Валах, В.О. Юхимчук

Установка для измерения комбинационного рассеивания света и полученные спектры двух наноструктур на основе твердого раствора Si1-xGex с разным компонентным составом.

Назначение. Для использования в электронном материаловедении и технологии производства материалов и структур (в том числе – наноструктур) на основе кремний-германиевых полупроводников.

Метод основывается на регистрации спектров комбинационного рассеивания света от структур, сформированных на основе твердого раствора Si1-xGex и последующем анализе интенсивности и частот полученных полос, которые отвечают колебанием атомов Ge-Ge, Ge-Si и Si-Si. Эти частоты зависят от компонентного состава x и упругой  деформации ε в соответствии с соотношениями:
ω_SiSi(см^-1) = 520.5-62·x-815·ε,
ω_GeSi(см^-1) = 387+81·(1-x)-78·(1- x)²-575·ε,
ω_GeGe(см^-1) = 282.5+16·x-385·ε.

Точность определения компонентного состава x и величины упругой деформации ε в диапазоне значений 0.1≤x≤0.9 составляет, соответственно 2 и 5%, при регистрации спектров на спектрометре типа ДФС-52 или ДФС-24.

Преимущества: в сравнении с другими методами (например, традиционным рентгено-дифракционным), данный метод характеризуется существенно высшей пространственной разрешающей способностью, которая определяется фокусировкой возбуждающего лазерного излучения. При использовании микрообъектива пространственная разрешающая способность составляет ~1 мкм.

Условия применения: общее использование с технологами, которые отрабатывают производство кремний - германиевых структур для электроники.