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操作指南 | Avantage軟件之帶隙測量功能 賽默飛X

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企業(yè)新聞2023年05月12日 07:29人氣:206

隨著半導(dǎo)體材料、電子材料、集成電路行業(yè)的飛速發(fā)展,由于帶隙參數(shù)能反應(yīng)出材料價帶信息,所以人們對帶隙測量也越來越關(guān)注。Avantage軟件具有強大的XPS數(shù)據(jù)處理能力,其中帶隙測量便是其功能之一,能快速測量出帶隙。該功能可以自動測量能量損失初始位置,通過對能量損失峰進行擬合和進一步的斜率計算得到能量損失的起始位置進而求得帶隙。本文就介紹如何通過XPS來快速測試樣品帶隙。
選擇ESCALAB Xi+光電子能譜儀進行測試,儀器外觀見圖1。為消除樣品荷電效應(yīng)開啟標準模式的中和槍。測試時采用常規(guī)XPS測試參數(shù)即可,如單色化X射線源,500微米束斑。
該測量方法主要適用于單個化學(xué)態(tài)譜峰,而不適用于多個化學(xué)態(tài)的譜峰。如SiO2/Si基底上不同厚度Al2O3樣品,利用各樣品O1s譜峰確定能量損失峰的起始位置,從而可進行帶隙的測量。SiO2/Si基底上不同厚度Al2O3樣品的O1s譜圖及帶隙求取示例如圖2所示,最終利用XPS測試求取出對應(yīng)的帶隙數(shù)值隨Al2O3樣品厚度的變化示意圖,如圖3所示。
先點擊選中對應(yīng)的O1s譜圖,如上圖所示,點擊軟件的Analysis——Band Gap Measurement即可調(diào)出。點擊后會出現(xiàn)以下對話框,如下圖5所示。

上圖對話框中的相應(yīng)參數(shù)可以進行人為的修改,但建議在進行測量時采用相同參數(shù)進行測量,以免由于參數(shù)改變而引入一定的測量誤差,該功能的大致計算流程為:

數(shù)據(jù)首先經(jīng)過平滑處理得到譜峰點的峰位(即峰谷),即“Dip”;

“Max Distance”參數(shù)是將距峰谷處特定距離的譜峰數(shù)據(jù)進行分離,并對其進行擬合以及進一步斜率的計算(數(shù)值過大會影響真實的能量損失結(jié)構(gòu),數(shù)值過小將會導(dǎo)致計算結(jié)果誤差較大);

最小線寬是指線允許的最小數(shù)值,擬合程序?qū){(diào)整譜線對應(yīng)的能量寬度。

由上圖可以看出,選中相應(yīng)圖譜調(diào)出Band Gap Measurement界面后,調(diào)整相關(guān)參數(shù),Avantage軟件便會自動算出材料帶隙值,方便快速。

對于帶隙的求取,同樣可以利用REELS數(shù)據(jù)進行求取,求取步驟同上,下圖為計算示意圖,如圖6所示

本文介紹了用Avantage軟件求取帶隙的功能??煽吹?,Avantage軟件不僅具有強大的XPS數(shù)據(jù)處理能力,同時還是一個全面的數(shù)據(jù)分析軟件。通過Avantage軟件能快速得完成對材料帶隙的測量求取,滿足客戶測試帶隙的需求,助力半導(dǎo)體材料、電子材料、集成電路行業(yè)的發(fā)展。

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