- 1、本文档共51页,可阅读全部内容。
- 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
薄膜材料表征与测量方法;§6.1 薄膜厚度的测量;;§6.1.1 薄膜厚度的光学测量方法;从平行单色光源S射到薄膜外表一点A的光将有一局部被界面反射,另一局部在折射后进入薄膜中。
这一射入薄膜中的光束将在薄膜与衬底的界面上的B点再次发生反射和折射。
为简单起见,可先假设在第二个界面上,光全部被反射回来并到达薄膜外表的C点,在该点处,光束又会发生发射和折射。
要想在P点观察到光的干预极大,其条件是直接反射回来的光束与折射后又反射回来的光束之间的光程差为波长的整数倍。;;不透明薄膜厚度测量的等厚干预〔FET〕和等色干预〔FECO〕法;透明薄膜厚度测量的干预法薄膜测量的椭偏仪方法;〔一〕外表粗糙度仪法
用直径很小的触针滑过被测薄膜的外表,同时记录下触针在垂直方向的移动情况并画出薄膜外表轮廓的方法。
不仅可以用来测量外表粗糙度,也可以用来测量特意制备的薄膜台阶高度,得到薄膜厚度的信息。;粗糙度仪触针的头部是用金刚石磨成约2?10?m半径的圆弧后做成的。
在触针上加有1?30mg的可以调节的压力。
垂直位移可以通过机械、电子和光学的方法被放大几千倍甚至一百万倍,因此垂直位移的分辨率最高可以到达1nm左右。;缺 点;;〔二〕称重法
如果薄膜的面积A、密度?和质量m可以被精确测定的话,由公式;由于可以实现在沉积过程中对衬底及薄膜的质量加以控制,因而称重法可以被用于薄膜厚度的实时测量。
采用将质量测量精度提高至10-8g,同时加大衬底面积并降低其质量的方法,甚至可以将薄膜厚度的测量精度提高至低于一个原子层的高水平。;〔三〕石英晶体振荡器法
已被广泛应用于薄膜沉积过程中厚度的实时测量。
原理:基于石英晶体片的固有振动频率随其质量的变化而变化的物理现象。;;薄膜结构的研究可以依所研究的尺度范围划分为以下三个层次:
薄膜的宏观形貌,包括薄膜尺寸、形状、厚度、均匀性等;
薄膜的微观形貌,如晶粒及物相的尺寸大小和分布、孔洞和裂纹、界面扩散层及薄膜织构等;
薄膜的显微组织,包括晶粒内的缺陷、晶界及外延界面的完整性、位错组态等。;针对研究的尺度范围,可以选择不同的研???手段:
光学金相显微镜
扫描电子显微镜
透射电子显微镜
场离子显微镜
X射线衍射技术;扫描电子显微镜〔SEM〕;;二次电子:入射电子从样品表层激发出来的能量最低的一局部电子。它们来自样品外表最外层的几层原子。
二次电子像:较高的分辨率。
需要样品具有一定的导电能力,对于导电性较差的样品,可以采用喷涂一层导电性较好的C或Au膜的方法,提高样品外表的导电能力。;背反射电子:被样品外表直接反射回来的电子具有与入射电子相近的高能量。
背反射电子像:接收背反射电子的信号,并用其调制荧光屏亮度而形成的外表形貌。
原子对于入射电子的反射能力随着原子序数Z的增大而缓慢提高。对于外表化学成分存在显著差异的不同区域来讲,其平均原子序数的差异将造成背反射电子信号强度的变化,即样品外表上原子序数大的区域将与图像中背反射电子信号强的区域相对应。;电子显微镜:透射式、反射式、扫描式和扫描透射式。
透射电子显微镜,Transmission Electron Microscope, 简称TEM。开展较早,技术理论较成熟,分辨率高,因此得到广泛应用。
组成:电子光学系统、真空系统和供电系统。;工作方式;任何物质都是由原子组成,在固体物质中原子核半径约10-5? ,原子与原子之间的距离为几埃,因此原子之间是非常空的。当一束高能电子穿过很薄的试样时,大量电子将直接穿过物质,而有一局部电子那么与原子核或核外电子发生作用,这些相互作用只有在非常接近原子核或电子的情况下才会发生。由于原子核或电子都带有电荷,这种相互作用往往使入射电子改变方向,产生散射。;;弹性散射:当入射电子非常靠近原子核时,由于核的质量比电子大得多,因而入射电子和原子核几乎没有能量交换,而是以较大的角度散射。
非弹性散射:当入射电子与核外电子相撞时,由于两者质量相当,入射电子将一局部能量传递给原子的外围电子,并以较小角度散射。
二次电子:入射电子从样品表层激发出来的能量最低的一局部电子。
背反射电子:被样品外表直接反射回来的电子具有与入射电子相近的高能量。;衍射工作模式;将透射束和衍射束斑点组成的图像投影到荧光屏上,就给出了晶体在特定入射方向上的衍射谱,包含的结构信息:;透射电子显微像;按晶体对X射线衍射的几何原理设计制造的衍射实验仪器。
由X射线管发射出的X射线照射到试样上产生衍射现象,用辐射探测器接收衍射线的X射线光子,经测量电路放大处理后在显示或记录装置上给出精确的衍射线位置、强度和线形等衍射信息。
根本组成: X射线发生器、衍射测角仪、辐射探测器、测量电路以及控制操作和运行软件的电子计算机系统。;;测角仪—核心组成局部;布拉格公式;采取收集入射和衍射X射
您可能关注的文档
- 办公室人员职业素养提升培训.pptx
- 办公用纸基础知识培训.pptx
- 办公用纸基础知识培训教材.pptx
- 办税员培训教材.pptx
- 办税员培训教程.pptx
- 半导体材料定义与物理基础.pptx
- 保管合同实用培训教程.pptx
- 爆破设计与施工培训教材.pptx
- (教学设计)第1章 第3节 科学验证:动量守恒定律2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019).docx
- 语文版中职数学基础模块上册3.5《函数的实际应用举例》word教案2().docx
- 10《那一年,面包飘香》教案.docx
- 13 花钟 教学设计-2023-2024学年三年级下册语文统编版.docx
- 2024-2025学年中职学校心理健康教育与霸凌预防的设计.docx
- 2024-2025学年中职生反思与行动的反霸凌教学设计.docx
- 2023-2024学年人教版小学数学一年级上册5.docx
- 4.1.1 线段、射线、直线 教学设计 2024-2025学年北师大版七年级数学上册.docx
- 川教版(2024)三年级上册 2.2在线导航选路线 教案.docx
- Unit 8 Dolls (教学设计)-2024-2025学年译林版(三起)英语四年级上册.docx
- 高一上学期体育与健康人教版 “贪吃蛇”耐久跑 教案.docx
- 第1课时 亿以内数的认识(教学设计)-2024-2025学年四年级上册数学人教版.docx
文档评论(0)