半导体材料测试与表征课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,半导体材料测试与表征,Raman,光谱在半导体科学中的应用,2024/11/16,1,半导体材料测试与表征2023/10/41,参考文献：,1.,蓝闽波,.,纳米材料测试技术,M.,华东理工大学出版社,2009.5 ,34120.,2.,周玉,.,材料分析测试技术,M.,哈尔滨工业大学出版社,2007.8.,3.,陈文哲,.,材料测试与表征技术的挑战和展望,J.,理化检验,2007,43(5):8991.,4.,吴征铠，唐敖庆,.,分子光谱学专论，山东科学技术出版社，,1999.,5.,王斌,徐晓轩,秦哲,宋宁,张存洲,.,分子束外延,n-GaAs/SI-GaAs,薄膜材料的拉曼光谱研究,.,光谱学与光谱分析,.2008,28(9):2013-2016.,2024/11/16,2,参考文献：1.蓝闽波.纳米材料测试技术M.华东理工大学,材料测试与表征的作用和地位,成分,结构,制备,性能,2024/11/16,3,材料测试与表征的作用和地位成分结构制备性能2023/10/4,性能测试,硬度、强度、塑性、韧性和耐磨性等,磁性、弹性与滞弹性、热学性能、电学性能和光学性能等,抗氧化性能和耐腐蚀性能等,力学性能,物理性能,化学性能,2024/11/16,4,性能测试硬度、强度、塑性、韧性和耐磨性等磁性、弹性与滞弹性、,结构表征,内容：,材料成分分析、结构分析，也包括材料表面与界面分析、微区形貌分析以及缺陷等,一般原理：,通过对表征材料的物理性质或物理化学性质参数及其变化的检测，分析测量信号获知材料成分、结构等。,2024/11/16,5,结构表征内容：材料成分分析、结构分析，也包括材料表面与界面分,材料结构表征的内容与基本方法,成分分析,结构分析,形貌分析,化学价键,分析,表面与界面分析,XRD,、,IR,、,Raman,、,XPS,、,AES,XRD,、,ED,、,Raman,、中子衍射,TEM,、,SEM,、,AFM,、,STM,IR,、,Raman,XPS,、,AES,2024/11/16,6,材料结构表征的内容与基本方法成分分析结构分析形貌分析化学价键,20,世纪,50,年代,20,世纪,70,年代,现代,导电类型、载流子浓度、迁移率、杂质含量,层错、位错密度、夹杂和孪晶等,半导体薄膜的表面、异质结界面性质、薄膜材料的组分和结构分析,纳米级研究,半导体材料的测试与表征,电阻率、霍耳系数、磁阻、光电导、光吸收、,X,射线衍射、金相观察,结电容技术、激光光谱技术、俄歇电子能谱、二次离子质谱和电子显微分析技术,测试,表征,2024/11/16,7,20世纪20世纪现代导电类型、载流子浓度、迁移率、杂质含量半,拉曼光谱是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家,C.V.Raman,在,1928,年所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。,拉曼光谱,2024/11/16,8,拉曼光谱是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V,h,基态,E,0,振动激发态,E,1,h,0,h,0,h,0,h,0,+,E,1,+h,0,E,0,+h,0,h,(,0,-,),激发虚态,Rayleigh,散射,Raman,散射,拉曼原理,2024/11/16,9,h 基态E0振动激发态E1h0h0h0h0+,1.,什么是传统机械按键设计？,传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动,PCBA,上的开关按键来实现功能的一种设计方式。,传统机械按键设计要点：,1.,合理的选择按键的类型，尽量选择平头类的按键，以防按键下陷。,2.,开关按键和塑胶按键设计间隙建议留,0.050.1mm,，以防按键死键。,3.,要考虑成型工艺，合理计算累积公差，以防按键手感不良。,传统机械按键结构层图：,按键,开关键,PCBA,1.什么是传统机械按键设计？传统的机械按键设计是需要手动按压,h,(,0,+,),E,0,E,1,E,1,+h,0,E,2,+h,0,h,h,0,h,(,0,-,),ANTI-STOKES,0,-,Rayleigh,STOKES,0,+,0,2024/11/16,11,h(0+)E0E1E1+h0E2+h0,Raman,位移：,Raman,散射光与入射光频率差,表征分子振,-,转能级的特征物理量；,定性与结构分析的依据。,取决于分子振动能级的改变,与入射光波长无关；,拉曼位移、退偏振比,退偏振比,与入射偏振方向垂直的拉曼散射光强度,与入射偏振方向平行的拉曼散射光强度,退偏比可以提供有关分子振动的对称性及分子构型的信息。,2024/11/16,12,Raman位移：Raman散射光与入射光频率差表征分子振,激光拉曼光谱仪,2024/11/16,13,激光拉曼光谱仪2023/10/413,单色仪,光电倍增管,高压电源,光子计数器,驱动电路,计算机,显示器,样品,激光器,凹面镜,2024/11/16,14,单色仪光电倍增管高压电源光子计数器驱动电路计算机显示器样品激,经离子注入后的,半导体损伤分布,外延层的质量,Text,Raman,光谱在半导体科学中的应用,半磁半导体的组分,外延层混品的组分,载流子浓度,2024/11/16,15,经离子注入后的外延层的质量TextRaman光谱在半导体科学,Raman,光谱的应用举例,a,用拉曼光谱研究金刚石膜的生长过程：,a,生长,2min,样品的,Raman,光谱,b,生长,30min,样品的,Raman,光谱,c,生长,1h,样品的,Raman,光谱,d,生长,2h,样品的,Raman,光谱,2024/11/16,16,Raman光谱的应用举例a 用拉曼光谱研究金刚石膜的生长,SP,3,金刚石相,SP,2,键,石墨相,用,CVD,方法制备的金刚石薄膜,利用拉曼光谱来确定,SP,2,/SP,3,键价比，,判定金刚石薄膜的生长情况及质量。,拉曼特征峰：,1332cm,-1,拉曼特征峰：,1550cm,-1,2024/11/16,17,SP3SP2键用CVD方法制备的金刚石薄膜利用拉曼光谱来确定,b,不同Si掺杂浓度的n-GaAs薄膜,的Raman,光谱研究,Si,掺杂浓度不断提高，致使界面失配，位错不断地提高，造成内部应力也在不断的增大，原来的晶格振动平衡被破坏，四价,Si,替代了三价,Ga,致使谱线移动。,2024/11/16,18,b 不同Si掺杂浓度的n-GaAs薄膜的Raman光谱研,Thank you,！,2024/11/16,19,Thank you！2023/10/419,