High resolution dopant profiling in the SEM, image widths and surface band-bending
High resolution dopant profiling in the SEM, image widths and surface band-bending
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SEM 中的高分辨率掺杂剂分析、图像宽度和表面带弯曲
DOI：
10.1088/1742-6596/126/1/012033
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发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Chee K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chee K
为了研究 SEM 二次电子 (SE) 成像中掺杂剂对比度的机制，我们测量了 Si 中一系列薄 p 掺杂层的图像宽度（从 1 nm 向上）。我们使用计算机建模来模拟由于硅上真实的表面态密度而导致的表面能带弯曲的影响，并且我们还计算了外部补片场的大小。我们发现，实验测量的薄 p 掺杂层的 SE 图像的强度宽度和斜率与表面以下 5-10 nm 深度处这些层的能量分布的计算宽度和斜率之间存在良好的相关性。这与 Si 中 SE 的平均逸出深度约为 7 nm 一致。我们得出的结论是，SEM 中的掺杂对比度主要是由表面约 5-10 nm 内的表面带弯曲效应修改的体内置电压的函数。
To study the mechanisms of dopant contrast in secondary electron (SE) imaging in the SEM, we have measured the image widths of a series of thin p-doped layers in Si, from 1 nm upwards. We have used computer modelling to simulate the effects of surface band-bending due to a realistic density of surface states on the Si, and we have also calculated the magnitude of the external patch fields. We have found a good correlation between the intensity widths and slopes of experimentally measured SE images of thin p-doped layers and the calculated widths and slopes of the energy distributions across these layers at a depth of 5–10 nm below the surface. This is consistent with the mean escape depth of SEs in Si being about 7 nm. We conclude that doping contrast in the SEM is mainly a function of bulk built-in voltages modified by surface band-bending effects within about 5–10 nm of the surface.
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