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EBICによる故障解析

EBIC(Electron Beam Induced Current)は、一般的には、化合物半導体等の接合位置を評価するのに用いられる手法です。そのため、通常は断面の評価が主ですが、表面から分析すると故障解析(異常個所の特定)としても用いることができますので、今回はその分析例をご紹介したいと思います。

図1は、通常行われる断面のEBIC評価事例です。VCSEL素子の接合位置で、EBIC信号が強く検出されているのが分かります。

■ 図1 断面EBIC
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図2は、LEDの表面からEBIC測定を行った事例です。EBICにおいては、電子線が接合近傍に入射した際に発生する電子と空孔によるドリフト電流を検知しますが、欠陥等の異常があるとドリフト電流が流れないため、異常個所は暗部として検知されます。そのため、Defect1と示した箇所に何らかの異常がある、ということがわかります。

■ 図2 表面EBIC
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図3~4は同じ箇所を断面STEM観察した事例となります。

■ 図3 STEM観察結果
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■ 図4 STEM観察結果とEBICとの対応
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図4では、STEM観察結果とEBIC結果の対応をわかりやすくするため、STEM像を上下に引き伸ばしています。図3及び図4より、EBICで異常が確認された領域において、直下にはナノパイプが存在し、またナノパイプ上のGaNの成長の仕方が周辺と異なる様子が確認できました。

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