Когда в аналитической практике используют удаление распылением, то необходимо учесть следующие основные изменения, происходящие в образце под действием распыления:

1. Изменение химического состава поверхности вследствие имплантации первичных ионов.

2. Эффекты селективного распыления возникают в случае, если различные элементы в многоэлементном образце (например, сплаве) характеризуются различными выходами продуктов распыления. При этом в процессе травления меняется состав поверхности. Поверхность обогащается атомами, обладающими более низким выходом продуктов распыления. Следовательно, состав поверхности уже не соответствует первоначальному. Поэтому в методах РФЭС и ЭОС необходимым является использование корректирующих процедур, учитывающих различные выходы продуктов распыления. Для методов, анализирующих удаленные частицы (МСВИ и МСРН), этот эффект будет скомпенсирован постоянным обогащением поверхности элементом с более низким выходом продуктов распыления. В состоянии равновесия обогащение поверхности этим элементом будет таким, что поток удаленных частиц (состав которого является функцией плотности зоны и коэффициентов распыления) будет отвечать исходному составу. Таким образом, для методов МСВИ и МСРН при анализе в состоянии равновесного распыления корректировки селективного травления не являются необходимыми. Равновесие наступает после удаления поверхностного слоя толщиной приблизительно 2RP, где Rp — предполагаемая глубина имплантации частиц (средний проективный пробег, обычно 2-10 нм).

3. Селективное распыление возникает также, если в образце содержатся фазы различного состава (например, сплавы с фазами включения), характеризующиеся различными выходами продуктов распыления. Кроме того, коэффициенты распыления на границах зерен обычно выше, чем в центре фазы. Как следствие, различные компоненты удаляются с различной скоростью и, таким образом, состав выходящего потока частиц уже не соответствует среднему содержанию этих компонентов в образце. В этом случае можно наблюдать изменение поверхности (образование ступеньки или конуса) в распыляемой зоне. При количественном анализе таких гетерогенных образцов возникает ряд проблем. Кроме того, из-за шероховатости поверхности существенно ухудшается разрешение по глубине. На рис. 10.3-7 приведено изображение (полученное с использованием атомно-силового микроскопа, см. разд. 10.5.2) дна кратера поверхности многослойного образца AlGaAs/GaAs, деформированной в результате травления при анализе методом МСВИ (глубина кратера 1,2 мкм). Первоначально поверхность пластины была плоской со средней шероховатостью (разность высот пик-впадина) 14 нм. На изображении просматривается характерная чешуйчатая структура со средней шероховатостью около 105 нм.

4. Индуцированные травлением эффекты перемешивания: вследствие переноса кинетической энергии от первичных ионов к атомам мишени эти атомы смещаются. Следовательно, кристаллографическая структура поверхности в пределах области имплантации в значительной степени разрушается и

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию