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电子工程与半导体材料

了解我们的分析解决方案如何能够提高您对半导体材料、器件加工与电子工程的认识

想深入了解我们的分析方法如何能够支持您在电子工程与半导体材料方面的研究吗? 我们汇总了一些有关半导体研究和器件加工解决方案的应用例子,无论您是学生、研究人员还是教授,均可从中获益。

这些例子中所使用的材料和分析设备与材料科学与工程以及物理学与应用物理学领域的应用重叠,因此您可以访问这些页面以了解更多信息。 有关方法缩写的解释,请参见此页面的底部。

半导体研究

我们在半导体研究领域的应用主要涉及外延层的高分辨率 X 射线衍射。 促进 MBE、MOCVD 或 CVD 薄膜的发展是电子工程与物理学的重要研究领域。 这也是我们认为高分辨率 XRD 应用最集中的地方。 我们不断寻求开发新的半导体材料,并克服将新材料用于研制器件的诸多挑战。 下表提供了一些应用说明,均是有关半导体材料的典型测量技术举例。 点击表中的任意链接,了解更多信息!

半导体研究

方法

样品

应用说明标题(链接)

外延层 - 寻找反射

HR-XRD

GaN/InGaN 合金

GaN 和相关合金的共面和面内 XRD 的可用反射

外延层 - 快速测量

HR-XRD

InGaN/GaN 多量子阱

对半导体结构进行快速 X 射线衍射测量

外延层 - 热稳定性

HR-XRD

AlInN/GaN/蓝宝石

研究氮化镓基高电子迁移率晶体管结构的热稳定性

外延层 - 张力、成分和层厚

HR-XRD

氮化镓及相关化合物

氮化镓及相关化合物的 XRD:张力、成分和层厚(手册)

外延层 - 张力、成分和层厚

HR-XRD

Ge 基/Si 基 GaAs

半导体薄膜。 分析硅基片上的 III-V 太阳能电池

窄带隙 (IR) 半导体 - 薄膜成分、厚度

XRF

玻璃上的 InxSy 薄膜

Zetium - 使用 Stratos 分析玻璃上的 InxSy 层

OLED 聚合物 - 分子量

GPC

氯仿中的聚(亚苯基-亚乙烯基)(PPV);2) THF 中的聚(芴-亚苯基亚乙烯基)(PF-PPV);3) 氯仿中的聚噻吩 (PT)

使用 GPC-PDA 进行共轭聚合物分析

钙钛矿半导体 - 缺陷

反射形貌法

钙钛矿 LiTaO3 

PIXcel3D 反射形貌法

相变材料 - 晶相定性分析

XRD/XRR

锗锑碲化物 (Ge2Sb2Te5) PCM

结合 XRR 和 XRD 对相变材料进行原位研究

薄膜 - 面内方法

XRD/HR-XRD

硬盘中的 Co 膜,蓝宝石上的 GaN

面内衍射

薄膜太阳能电池 - 概述

XRD/HR-XRD

一般太阳能电池材料

用于薄膜太阳能电池表征的 X 射线衍射技术

宽带隙 (UV) 半导体 - 薄膜质量

XRD/XRR

玻璃上的 ZnO 薄膜

使用 XRD 对 ZnO 薄膜进行全面的研究

器件加工

马尔文帕纳科的晶圆分析仪在大学研究中并不常用,但有一些用于测量元素组成和薄膜厚度的工艺加工实例值得在此介绍一下。 晶圆切割和抛光也是器件加工的重要步骤,而粒度表征对于控制切割和抛光浆料的质量非常重要。  点击表中的任意链接,了解更多信息!

器件加工

方法

样品

应用说明标题(链接)

介电膜 - 成分、厚度

XRF

硼磷硅酸盐玻璃 (BPSG) 介电膜、硼、磷、硅

BPSG 膜分析

扩散障碍层 - 成分、厚度

XRF

硅晶圆上的 Cu/TaNx 多层膜

Cu/TaNx 堆栈同步分析

扩散/键合金属化 - 成分、厚度

XRF

硅晶圆上的 TiNx 层

对硅基片上的 TiNx 薄膜进行 FP Multi 分析

外延层 - 成分

XRF

Si(1-x)Gex 膜中的 Ge 浓度

Si(1-x)Gex 膜分析

铁电/介电膜 - 成分、厚度

XRF

Pt 上的钛酸锶钡 (BST) 膜

Pt 上的钛酸锶钡 (BST) 膜分析

栅极连接层 - 厚度

XRF

钨 (W) 层

W 膜分析

栅极工艺 - 层厚

XRF

硅上的 WSix 沉积

WSix 膜分析

巨磁电阻多层膜 - 成分、厚度

XRF

Ta、NiMn、PtMn、CoFe、Cu、NiFe、Al2O3 薄膜

使用 X 射线荧光光谱法分析巨磁电阻 GMR 膜堆栈

互连层 - 成分、厚度

XRF

S 基片上的 AlCu 互连层

AlCu 膜分析

钝化层 - 厚度

XRF

Si 上的 Ni-Ta 薄膜

Zetium - 使用 Stratos 分析 Ni-Ta 薄膜

硬盘读/写磁头 - 层厚

XRF

硬盘上的 CoNiFe 薄膜

在制造读/写磁头过程中对 CoNiFe 层进行在线工艺控制

晶圆切割浆料 - 颗粒粒度和形状

成像技术

碳化硅 - 研磨浆料

使用 FPIA-3000 自动动态图像分析系统分析线锯研磨浆料以促进回收

晶圆抛光浆料 - 颗粒粒度

ELS/DLS

氨盐溶液中的二氧化硅基颗粒,KOH 溶液中的二氧化硅基颗粒

对用于化学机械抛光的 SiO2 浆料样品进行表征

晶圆抛光浆料 - Zeta 电位

ELS

 SiO2 或 Al2O3 颗粒

高浓度 CMP 浆料分散的 Zeta 电位测量

缩写解释

我们的产品和技术在产品页面上有相关说明。 您可以在下面快速参考我们的仪器测量的特性,以及测量名称及其缩写。 点击每种方法以了解更多信息! 

缩写

方法名称

仪器

测量特性

DLS

动态光散射法

Zetasizer

分子尺寸、流体力学半径 RH、颗粒粒度、粒度分布、稳定性、浓度、团聚

ELS

电泳光散射法

Zetasizer

Zeta 电位、粒子电荷、悬液稳定性、蛋白质迁移率

ITC

等温量热法

MicroCal  ITC

结合亲和力、溶液中分子反应的热力学

DSC

差示扫描量热法

Microcal DSC

大分子的变性(展开)、大分子的稳定性

IMG

自动形态成像

Morphologi 4

颗粒成像、自动形状和粒度测量

MDRS

形态定向拉曼光谱

Morphologi 4-ID

颗粒成像、自动形状和粒度测量、化学鉴定和污染物检测

LD

激光衍射

Mastersizer

Spraytec 喷雾粒度仪

Insitec

Parsum

颗粒粒度、粒度分布

NTA

纳米颗粒跟踪分析法

NanoSight

颗粒粒度、粒度分布和浓度

SEC 或 GPC

尺寸排阻色谱法/

凝胶渗透色谱法

多检测器OMNISEC系统

分子尺寸、分子量、低聚态、聚合物或蛋白质粒度和分子结构

SPE

通过熔融技术制备样品

Le Neo

LeDoser

Eagon 2

The OxAdvanced

M4

rFusion

用于 XRF 的熔融片样品制备、用于 ICP 的过氧化物溶液制备、用于制备熔融片的助熔剂称重

UV/Vis/NIR/SWIR

紫外/可见/近红外/短波红外光谱

LabSpec

FieldSpec

TerraSpec

QualitySpec

材料鉴定和分析、水分、矿物、碳含量。 航空和卫星光谱技术的地面实况。

PFTNA

脉冲快热中子活化分析

CNA

在线元素分析

XRD-C

X 射线衍射(晶体学)

Aeris

Empyrean

分子晶体结构精修、

晶相定性分析和定量分析、结晶与非晶比、晶粒粒度分析

XRD-M

X 射线衍射(微结构)

Empyrean

X’Pert3 MRD(XL)

残余应力、织构

XRD-CT

通过计算机断层扫描进行 X 射线吸收成像

Empyrean

固体、孔隙度和密度的 3D 成像

SAXS

小角度 X 射线散射

Empyrean

纳米颗粒、粒度、形状和结构

GISAXS

掠入射小角度 X 射线散射

Empyrean

纳米结构薄膜和表面

HR-XRD

高分辨率 X 射线衍射

Empyrean

X’Pert3 MRD(XL)

薄膜和外延多层、组成、应变、厚度、质量

XRR

X 射线反射法

Empyrean

X’Pert3 MRD(XL)

薄膜和表面、膜厚度、表面和界面粗糙度

XRF

X 射线荧光

Epsilon

Zetium

Axios FAST

2830 ZT

元素组成、元素浓度、痕量元素、污染物检测