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，准备高质量的TEM样品非常重要。离子抛光方法已被用作制备电子显微镜样品的方法，被认为是复合材料（例如半导体超晶格）的最佳易燃法，但在样品表面上也存在残留损伤层和无定形层的问题。这些层以高分辨率观看并干扰图像观察时会变成噪音。因此，当进行高分辨率观察时，有必要使样品表面的损伤层和无定形层尽可能薄。在这项研究中，我们讨论了以下三种清洁TEM样品并检查其有效性的方法。 （1）离子抛光后用氯化氢气体蚀刻，（2）在离子抛光后用氩激光照射下的气相蚀刻，（3）在离子抛光后用基于硫酸的溶液蚀刻。样品用于INGAP/GAAS，并从[110]横截面方向观察到图像。使用电子显微镜（加速度为200kV）进行观察结果。观察结果表明，样品的边缘，大约20 nm的样品是无定形的，样品表面的斑点模式似乎是由于污染而引起的。发现与在（1）中处理的样品中的处理前相比，样品表面上的污染和无定形层降低。 （1）被认为是清洁电子显微镜样品的有效方法。对于（2）和（3）中的处理，无定形层显着增加。