6.1.2 IR - Mikroskopie mit / ohne Dekoration

Dieses Kapitel ist im englischen Skript etwas ausführlicher!
Startpunkt: Alle Halbleiter sind für IR - Licht durchsichtig. Defekte werden im Durchlicht sichtbar über:
Spannungsoptik: Elastische Verspannungen verschieben die Polarisation von Licht. Die Spannungshöfe um Versetzungen, siehe Kapitel 5.2.1, (und andere Defekte) können sichtbar gemacht werden.
Absorptionskontrast: Ausscheidungen, z.B., bestehen aus anderem Material, das evtl. für IR-Licht nicht durchsichtig ist. Sie werden dann direkt als dunkle Bereiche sichtbar. Dieser Effekt wird genutzt zur Dekoration von Versetzungen (und anderen Defekten, z.B. Swirls in Silizium). Man geht wie folgt vor:
Dieser Effekt wird genutzt zur Dekoration von Versetzungen (und anderen Defekten, z.B. Swirls in Silizium). Man geht wie folgt vor:
Ein schell diffundierendes Element (z.B. Li oder Cu bei Silizium) wird bei hoher Temperatur eindiffundiert
Der Abkühlprozeß wird so geführt, daß das "Dekorationselement" ausschließlich oder zumindest überwiegend an den Defekten ausscheidet
Der Defekt ist jetzt der Beobachtung zugänglich; allerdings sind seine Dimensionen "vergrößert" und es ist jetzt ein anderer Defekt!
Die IR-Mikroskopie hat charakteristische Vor- und Nachteile:
Vorteile Nachteile
  • Relativ billig
  • Teilweise quantitativ (bzgl. Spannungen)
  • Immer sehr gute Oberflächen erforderlich (beidseitig poliert)
  • Aufwendige Probenpräparation bei Dekoration
  • Häufig nur Anwesenheit der Defekte nachweisbar
  • Nur für "mittlere" Defektdichten
  • Nicht sehr empfindlich
  • Aufwendig bei Dekoration
Abbildungen mit Beispielen zur IR - Mikroskopie
IR - Bild: 1.Beispiel

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