TechInsights对于“碳化硅JFETs原子探针层析成像”的探讨

去年，TechInsights通过一系列博客展示了电气特性的力量，对于揭示器件规格书远远不能提供的器件特性。

分析半导体掺杂的技术多种多样，例如：

· 扫描式电容显微镜(SCM )，我们经常将它包含在我们的功耗报告中，这为我们提供了大面积的相对掺杂物分析。

· 扫描式电阻测定(SRP)和二次离子质谱(SIMS)可以给出定量分析，但是尺寸有限。宽度小于1μm的掺杂浓度的绝对值很难辨别。

· 原子探针层析成像(APT)是一种非常适合小面积分析的技术，它允许在原子尺度上进行三维成像以及化学成分分析。它可以给出关于同时存在的离子的深度剖面和质谱的生动剖析。

APT功率

APT的工作原理是将场蒸发(FE)原理与飞行时间质谱(TOF-MS)相结合。离子到达检测器的顺序和它们的(x，y)坐标已知的情况下，可以应用简单的基于几何投影的算法来最终实现样本的3D重建。APT可能提供介于0.25-1.25nm的高空间分辨率，具体取决于所分析的材料。

同预测一样，APT的灵敏度只受计数统计的限制，如果探测足够大的体积，灵敏度可以达到10原子ppm。 因此，APT是一种强大的3D元素绘图技术，有可能产生接近原子级的分辨率和接近单个原子的检测效率。

TechInsights的UnitedSiC第四代SiC JFETs库中已经收集了大量分析：而这些分析内容可以在我们的订阅中的SiC电源电路布局报告、电源要点摘要和工艺流程分析里找到。 该产品还是前一篇博客的主题，也是关于讨论SiC产品电气特性测试超过规格书的参数范围的博客系列的一部分。目前，TechInsights和加拿大安大略省麦克马斯特大学加拿大电子显微镜中心(CCEM)的同事们合作，以开展更深入的分析。

CCEM拥有各种最先进的电子和离子显微镜，以及CAMECA局部电极原子探针(LEAP)4000X HR(图1)。这些仪表有助于研究各种材料的纳米特性和现象，包括金属、合金、半导体、陶瓷、矿物甚至生物材料。

特别是对于半导体器件的分析，除了元素的定量3D映射和各种层/界面的可视化之外，APT数据还可以揭示有趣的细节，例如掺杂剂对缺陷的分离、纳米尺度特征和界面的浓度分布、局部成分等。反过来，这些信息可以提供对器件性能/故障及其制造工艺的宝贵分析。