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Anwendungen

Halbleiter & Photovoltaik

Strukturierte Substrate kommen in der Erforschung und Entwicklung von Halbleitern und im Bereich der Photovoltaik-Forschung zum Einsatz. Hohe Anforderungen an Qualität und Zuverlässigkeit an derartige Bauelemente machen es zunehmend erforderlich, deren inhärente Spannungen und kristallinen Eigenschaften genau zu kennen. Die bildgebenden Verfahren der WITec-Instrumente ermöglichen eine detaillierte Analyse der chemischen und physikalischen Eigenschaften solcher Proben.

Die vielseitigen Instrumente von WITec nutzen verschiedene bildgebende Verfahren, um aus den  Messdaten möglichst umfassende Erkenntnisse zu gewinnen. Verschiedene Kombinationen können in einem Mikroskop-Aufbau miteinander kombiniert werden: konfokales Raman-Imaging, Rasterkraftmikroskopie (AFM), optische Nahfeld-Mikroskopie (SNOM) und Rasterelektronenmikroskopie (SEM). Konfokales Raman-Imaging liefert chemische Informationen, AFM detektiert Topographie, Struktur und physikalische Eigenschaften wie Steifigkeit und Adhäsion der Probenoberfläche. SNOM dagegen ermöglicht hochauflösende Messungen jenseits der Beugungsgrenze. Die Konfigurationen sämtlicher WITec-Instrumente können auf- bzw. nachgerüstet werden, so dass die Systeme um neue Analyseverfahren erweitert werden können.


Anwendungsbeispiele

Raman-SEM-Mikroskopie an einer LT GaAs-Probe
RISE-Mikroskopie (Raman-SEM) an einer LT GaAs-Probe. Das Raman-Bild wurde mit dem SEM-Bild kombiniert. Raman-Bild: Goldsubstrat (gelb), GaAs (rot). 50 x 50 µm², 300 x 300 Pixel = 90.000 Spektren; 34 ms Integrationszeit pro Spektrum.
Spannungszustände in Silizium
Spannungszustände in Silizium um ein mit Laser gebohrtes Loch in einer Silizium-Solarzelle.
Raman- und SEM-Bilder einer GaN-Schicht
Strukturen in einer GaN-Schicht als Raman-SEM-Bild. Oben: SEM-Bild; Mitte: konfokales Raman-Bild in x/y-Richtung; Unten: 3D konfokales Raman-Bild.
AFM-Bild eines integrierten Schaltkreises
AFM-Bild eines integrierten Schaltkreises.
Raman- und AFM-Bilder eines Wafers
Raman- und AFM-Bildpaare derselben Probenbereiche an drei Positionen eines Wafers.

Literatur

Application Note Semiconducting Materials

Application Note Group III Nitrides and 3D Raman

Application Note Solar Cells


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