高品質な高分解能電顕像を得るための半導体試料の薄片化法の検討

检查半导体样品的薄片切片方法以获得高质量、高分辨率的电子显微镜图像

• 批准号: 06750314
• 负责人: 田中 成泰
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750314/
• 关键词: TEM

透過電子顕微鏡(TEM)を用いて試料の構造を原子レベルで詳細に評価するためには,品質の良いTEM試料を作製することが極めて重要である。従来より電顕試料作製法として用いられるイオン研磨法は,半導体超格子のような複合材料には最適な薄片化法と考えられるが,試料表面にダメ-ジ層やアモルファス層が残留するという問題点もある。これらの層は,高分解能観察する際にはノイズとなり像観察を妨げる。従って,高分解能観察を行うときには,試料表面のダメ-ジ層やアモルファス層をできるだけ薄くしておくことが必要である。本研究では,TEM試料のクリーニング法として次に示す3通りの方法を取り上げ,その有効性を検討した。(1)イオン研磨の後に塩化水素ガスで気相エッチング,(2)イオン研磨の後にアルゴンレーザ照射下で気相エッチング,(3)イオン研磨の後に硫酸系溶液でエッチング。試料としてはInGaP/GaAsを用い,[110]断面方向から像観察した。観察は,加速電圧200kVの電顕で行った。観察の結果,イオン研磨のみの試料は,試料の端部約20nmがアモルファス化しており,また試料表面にはコンタミネーションによると思われる斑点模様が見られた。(1)の処理を行った試料は,試料表面のコンタミネーションやアモルファス層が処理前に比べ減少することが分った。(1)は電顕試料のクリーニング法として有効な方法であると思われる。(2)及び(3)の処理については,アモルファス層がかえって増大した。

为了使用透射电子显微镜 (TEM) 在原子水平上详细评估样品的结构，制备高质量的 TEM 样品极其重要。传统上用作电子显微镜样品制备方法的离子抛光被认为是半导体超晶格等复合材料的最佳减薄方法，但它存在在样品表面留下损伤层或非晶层的问题。也有要点。这些层会成为噪声并干扰高分辨率观察期间的图像观察。因此，在进行高分辨率观察时，需要使样品表面的损伤层和非晶层尽可能薄。在本研究中，我们选择了以下三种清洁 TEM 样品的方法并检验了它们的有效性。 (1)离子抛光后用氯化氢气体进行气相蚀刻，(2)离子抛光后在氩激光照射下进行气相蚀刻，以及(3)离子抛光后用硫酸溶液蚀刻。使用InGaP/GaAs作为样品，从[110]截面方向观察图像。使用电子显微镜进行观察，加速电压为200 kV。观察结果发现，仅进行离子抛光的样品边缘为约20nm的非晶态，并且在样品表面上观察到斑点图案，这被认为是由于污染造成的。发现经过(1)处理的样品比处理前样品表面的污染物和非晶层更少。方法（1）似乎是清洁电子显微镜样品的有效方法。对于处理（2）和（3），非晶层实际上增加了。