Electronic and Photonic Material Analysis

Neue Materialien für große Datenmengen

Elektronische, photonische und magnetische Materialien sind von maßgeblicher Bedeutung für den technologischen Fortschritt bei der Speicherung, Verarbeitung und Weiterleitung von Informationen.

In der Materialwissenschaft werden chemische, physikalische und technische Methoden kombiniert, um neue Materialien und Verfahren zu entwickeln, mit denen elektronische Teile bis auf Nanoteilchengröße verkleinert werden können. Mit dem exponentiellen Anstieg der Informationsmengen steigt auch die Nachfrage nach neuen Materialien. Das führt zu großen Fortschritten bei elektronischen, photonischen und magnetischen Materialien.

Mit Hilfe der Raman-Bildgebung werden in der Photonik Wellenleiter vermessen und beispielsweise neue elektronische Materialien aus ausgerichteten Kohlenstoff-Nanoröhrchen erforscht. Sowohl die Raman- als auch die XPS-Technologie kommen in vielen Forschungsbereichen zum Einsatz, einschließlich der Analyse von Halbleitermaterialien zur Erkennung von Spannungen im Silizium.

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ESCALAB 250Xi Röntgen-Photoelektronenspektrometer (XPS)

DXR2xi Raman-Bildgebungsmikroskop

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Platin verbindet: Elektronische Anwendungen

Der Einsatz von Metallen der Platingruppe (PGM) wie Platin, Palladium, Rhodium, Iridium, Ruthenium und Osmium ist in der Elektronik weit verbreitet und die Nachfrage nach diesen Materialien steigt stetig. Lesen Sie in diesem Blog alles über die vielen Einsatzmöglichkeiten dieser Metalle und über die Überlegungen, die bei der Entwicklung und Produktion von Elektronikteilen eine Rolle spielen.

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Elektronik

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Halbleitermapping

Die ständig kleiner werdenden Transistoren in integrierten Schaltungen erfordern immer dünnere dielektrische Schichten zwischen der Gate-Elektrode und dem Kanal. Für eine weitere Verkleinerung muss das Siliziumdioxid als dielektrisches Material ersetzt werden, da bei der für das Transistorlayout erforderlichen Dicke der Leckstrom nicht mehr akzeptabel ist. Daher gibt es zurzeit eine Tendenz in Richtung von Materialien mit einer hohen Dielektrizitätskonstante (High-k-Dielektrika). Das erfordert einige neue analytische Verfahren. Neben der Schichtdicke sind auch folgende Parameter von Bedeutung:

Halbleitermapping
  • Zwischenschichtdicke (Siliziumdioxid oder Metallsilikat)
  • Schichtverteilung der Elemente
  • Menge des aktiven Schichtmaterials
  • Chemischer Zustand der Zwischenschichtelemente
  • Parametereinheitlichkeit auf dem Wafer

Die gesamte dielektrische Schicht kann bei fast normalen Elektronenemissionswinkeln analysiert werden, ohne dass Material entfernt werden muss. XPS liefert Informationen über die chemische Zusammensetzung der Schichten und deren Schnittstellen, während die winkelauflösende XPS (ARXPS) Informationen über die Schichtdicke und die Verteilung der Materialien innerhalb der Schicht zur Verfügung stellt. ARXPS arbeitet zerstörungsfrei und verwendet kein Ionenstrahl-Sputtering. Sputtering verändert nachgewiesenermaßen die Schichtzusammensetzung und führt zu einer Vermischung der Atome. Beide Faktoren können dazu führen, dass Daten falsch interpretiert werden.

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