Полупроводники

Современная электроника использует широкий спектр полупроводниковых материалов. Самые современные устройства, такие как транзисторы, солнечные батареи и светоизлучающие диоды, довели до предела использование свойств материалов, и требуют чрезвычайно однородных исходных материалов. Рамановская спектроскопия является идеальным инструментом для изучения полупроводников.

Определение характеристик полупроводников

Можно использовать спектроскопию комбинационного рассеяния для определения характеристик и создания изображений всех полупроводников (например, кремниевых, на основе углерода, III-V, и полимеров) и сверхпроводников. Можно выявить широкий спектр информации, в том числе:

химический состав (например, фракции сплава сложных полупроводников)
политипы (например, 4H-SiC и 6H-SicC)
предельное напряжение
концентрации примесей
толщина тонкой пленки
тип и ориентация кристаллической структуры
качество кристалла
однородность и чистоту
температуру устройства

Stress regions surrounding the defect and 4H/3C boundary [gen]

Stress regions surrounding the defect and 4H/3C boundary

Stress regions surrounding the defect (grey) and 4H/3C boundary. Compressive stresses (red), tensile stresses (blue)
[938 x 781] [356kB]

Простой анализ

Анализ методом комбинационного рассеяния прост потому, что он не требует никакой подготовки образца. Он не требует вакуумной технологии, а также не подвержен влиянию зарядов, как электронная микроскопия.

Renishaw может настроить рамановскую систему для всех пользователей, от ученых-исследователей до техников.

Анализ больших зон
С помощью рамановских систем Renishaw можно проанализировать очень большие образцы. Например, можно создавать образы целых вейферов для обнаружения загрязняющих веществ или остаточных напряжений.

Получение характеристик с помощью ФЛ
Рамановские системы Renishaw также позволяют собирать и анализировать спектры фотолюминесценции (ФЛ). Используя один прибор, можно собрать как колебательную, так и электронную информацию.

Онлайн системы
Дополнительно установите рамановские системы Renishaw в производственную линию для проведения оперативного анализа в целях контроля качества. Диагностирование проблемы на ранней стадии позволяет уменьшить количество отходов и повысить производительность.

Надежные результаты
Рамановские системы Renishaw генерируют данные с высокой повторяемостью, которые точно описывают образец. Встроенная автоматическая калибровка и проверка технического состояния гарантируют точность сравнения данных, независимо от того, когда они были собраны.

3D Raman image of 3C-SiC core inclusion [gen]

3D Raman image of 3C-SiC core inclusion

3D Raman image of 3C-SiC core inclusion, showing: 3C-SiC inclusion (red); 4H-SiC epilayer (green); 4H-SiC substrate (blue). The pipe-like structure is subsurface and would be difficult to locate using other techniques. Sample courtesy of Prof. Noboru Ohtani, Kwansei Gakuin University, Japan.
[1500 x 1324] [364kB]

Трехмерное рамановское изображение пластины карбида кремния

Play

Raman image of a SiC wafer

StreamHR and LiveTrack focus-tracking were used to image the surface of a 2 inch diameter SiC wafer. The variations in the red colour indicate differences in electronic properties caused by defects and doping.
[1920 x 1080] [50.4MB]

Мы рядом, когда это необходимо

Чтобы узнать больше об этой сфере использования или о другой сфере, которая не представлена здесь, свяжитесь с нашей группой прикладных задач.

Свяжитесь с нашей группой прикладных задач

Материалы для скачивания: Материаловедение (полупроводники)

Application note: Photocurrent measurements on the inVia™ confocal Raman microscope [en]
When light interacts with semiconducting materials it can induce electrical currents (‘photocurrents’). These currents carry information about the electronic, optical, and charge transport properties of the material. This information is complementary to that obtainable from Raman scattering, which can identify physical changes in the material properties. This application note demonstrates the capability to simultaneously collect Raman and photocurrent data using the photocurrent mapping module concurrently with an inVia Raman microscope.

Application note: Photocurrent measurements on the inVia™ confocal Raman microscope

When light interacts with semiconducting materials it can induce electrical currents (‘photocurrents’). These currents carry information about the electronic, optical, and charge transport properties of the material. This information is complementary to that obtainable from Raman scattering, which can identify physical changes in the material properties. This application note demonstrates the capability to simultaneously collect Raman and photocurrent data using the photocurrent mapping module concurrently with an inVia Raman microscope.
[1.6MB]
Application note: Analyse compound semiconductors with the inVia™ Raman microscope [en]
Over the last decade compound semiconductors have attracted a great deal of attention because they offer properties suitable for next generation devices in a wide range of application areas. Historically, the fabrication of these devices has been hindered by material challenges. While these have mainly been conquered at the research level, problems still persist when scaling up to industrial production. Renishaw’s inVia Raman microscope is a non-invasive, non-destructive characterisation tool which provides sub-micrometre information on the vibrational, crystal and electronic structure of materials.

Application note: Analyse compound semiconductors with the inVia™ Raman microscope

Over the last decade compound semiconductors have attracted a great deal of attention because they offer properties suitable for next generation devices in a wide range of application areas. Historically, the fabrication of these devices has been hindered by material challenges. While these have mainly been conquered at the research level, problems still persist when scaling up to industrial production. Renishaw’s inVia Raman microscope is a non-invasive, non-destructive characterisation tool which provides sub-micrometre information on the vibrational, crystal and electronic structure of materials.
[612kB]
Application note: Analyse silicon carbide (SiC) with the inVia Raman microscope [en]
The properties of silicon carbide are highly dependent on its crystal structure (it can exist in many polytypes), on the quality of the crystal, and on the number and types of defects present. Manufacturers of silicon carbide raw material and devices need to monitor and control these attributes to enhance yield. The first step in controlling these parameters is to measure them repeatably and quantifiably. Renishaw’s Raman systems are ideal for this.

Application note: Analyse silicon carbide (SiC) with the inVia Raman microscope

The properties of silicon carbide are highly dependent on its crystal structure (it can exist in many polytypes), on the quality of the crystal, and on the number and types of defects present. Manufacturers of silicon carbide raw material and devices need to monitor and control these attributes to enhance yield. The first step in controlling these parameters is to measure them repeatably and quantifiably. Renishaw’s Raman systems are ideal for this.
[521kB]
News release: Identifying imperfections with Raman spectroscopy [en]
An article in Compound Semiconductor magazine, October 2015, describes how Raman spectroscopy allows routine mapping of SiC wafers in little more than an hour.

News release: Identifying imperfections with Raman spectroscopy

An article in Compound Semiconductor magazine, October 2015, describes how Raman spectroscopy allows routine mapping of SiC wafers in little more than an hour.
[2.2MB]