SIMS定量分析中標(biāo)準(zhǔn)樣品的RSF重復(fù)性研究.pdf

1、二次離子質(zhì)譜(簡稱SIMS)作為半導(dǎo)體雜質(zhì)元素定量分析的強有力工具在半導(dǎo)體領(lǐng)域已得到大量應(yīng)用。目前SIMS的定量分析大都是采用實驗標(biāo)樣校準(zhǔn)法，其中一種基于標(biāo)準(zhǔn)樣品中參考元素的相對靈敏度因子(簡稱RSF)校正法由于使用方便而得到廣泛應(yīng)用。但在實際應(yīng)用中，受到儀器狀態(tài)、參數(shù)設(shè)置、操作人員水準(zhǔn)差異等等主客觀因素的影響，需要進一步標(biāo)準(zhǔn)化，使SIMS定量分析的結(jié)果更準(zhǔn)確可靠。本文通過調(diào)研SIMS定量分析的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀、標(biāo)準(zhǔn)樣品和測試參數(shù)以及SI

2、MS定量分析精度的評價方法等文獻的基礎(chǔ)上，以GaN基LED外延薄膜為主要研究對象，對CAMECA IMS-7f型SIMS定量分析的標(biāo)準(zhǔn)樣品中Si、Mg、C、H、O五個元素的兩千余個RSF數(shù)據(jù)及定量分析結(jié)果測量的重復(fù)性和穩(wěn)定性進行了統(tǒng)計分析，討論了SIMS定量分析精度的影響因素，以及參數(shù)設(shè)置對定量分析結(jié)果的影響，為進一步提高SIMS的分析精度提供參考。得到了以下研究成果：
　　1、根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果得出，電子倍增器加速電壓(EM HV)的

3、變化對RSF影響最為明顯，提高EM HV會降低電子倍增器產(chǎn)額(EM Yield)，使待測元素的二次離子強度增大，RSF減小。
　　2、在EM HV相同的時間段內(nèi)，RSF值隨著時間的推移整體呈上升趨勢，證明電子倍增器會產(chǎn)生老化現(xiàn)象，導(dǎo)致探測到的二次離子強度降低，使RSF呈現(xiàn)上升趨勢。
　　3、相比較來說相同測試條件下Si、Mg、C、H的RSF的統(tǒng)計相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)較小，O的RSF的RSD較大，這主要是腔體真空中的殘留以及