Эффекты накопления заряда в диэлектриках при исследовании методами сканирующей ионной микроскопии

Юрий Владимирович Петров, Анастасия Эдуардовна Аникьева, Евгений Анатольевич Григорьев, Александр Петрович Барабан, Олег Федорович Вывенко

Research outputpeer-review

Abstract

При облучении диэлектрических материалов ионным пучком имеет место накопление электрического заряда в облучаемом материале. Данный процесс хорошо известен и наблюдается как при обработке материалов сфокусированным ионным пучком, так и при получении изображений методами ионной микроскопии [1,2]. Процесс накопления заряда приводит к изменению потенциала поверхности, что негативно сказывается на качестве получаемых структур и изображений. В связи с этим разработано значительное количество методов компенсации накапливаемого заряда, таких как нанесение проводящего покрытия и компенсация заряда потоком электронов, в то время как количественному описанию самого процесса накопления заряда посвящено весьма ограниченной число работ [3,4].
В данной работе проведено экспериментальное исследование влияния облучения материалов сфокусированным гелиевым ионным пучком на ионно-индуцированную эмиссию электронов из пленок диоксида кремния и нитрида кремния. Предложена количественная модель пространственного распределения формирующегося заряда, а также модель описывающая изменение потенциала поверхности в процессе сканирования сфокусированным ионным пучком.
В работе исследовались образцы пленок нитрида и диоксида кремния различных толщин на кремниевой подложке. Облучение ионами He+ с энергиями от 12 до 36 кэВ проводилось с использованием сканирующего ионного гелиевого микроскопа Zeiss ORION. Исследуемый образец помещался в центр заземленной полусферической сетки. Вторичные электроны регистрировались с использованием детектора Эверхарта-Торнли. Распределение вторичных электронов по энергиям исследовалось методом задерживающего потенциала. Для исследования кинетики накопления заряда при локальном облучении сфокусированный пучок ионов непрерывно воздействовал на одну точку образца, при этом регистрировалось изменение сигнала вторичных электронов. Кроме того, проводилось сканирование квадратных областей размерами от 100 нм до 800 мкм с регистрацией сигнала вторичных электронов в каждой точке.
Original languageRussian
Pages129-130
Number of pages2
DOIs
Publication statusPublished - 2020
EventXXVIII Российская конференция по электронной микроскопии
VI школа молодых учёных, РКЭМ2020
- Черноголовка
Duration: 5 Sep 202010 Sep 2020
https://rcem.info/venue

Conference

ConferenceXXVIII Российская конференция по электронной микроскопии
VI школа молодых учёных, РКЭМ2020
Abbreviated titleРКЭМ2020
CountryRussian Federation
CityЧерноголовка
Period5/09/2010/09/20
Internet address

Scopus subject areas

  • Physics and Astronomy(all)

Cite this