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在上图中,都是在同一个区域测试的。(左)边的图像,就是我们一般常见的二次电子(SE)像,是看表面形貌的。对于这个样品,由于表面非常平坦,基本上看不出有用的价值信息。然而当我们把扫描电镜打到EBIC模式(中间的图片),我们就看到了非常漂亮的点状的和线条状的信息。然后当我们再转到CL模式 (右图),又发现了其他的信息,其中有些信息是和EBIC得到的信息是相对应的。
有了上面的感性认识,那么再回到EBIC和CL是用什么来成像的,我们能从这两种模式中得到什么有用的信息。首先对EBIC来说,当用扫描电镜中的电子束轰击样品时,会在样品中产生载流子。我们一般常见的样品都不是完美的,都是有各种各样的缺陷的。在有缺陷的地方,载流子被复合的多,因而就会产生不同于其他没有缺陷地方的衬度,最后在图片中就会显示点状或线状的信息(如中图)。说得再通俗点,现在全世界都在大力开发太阳能电池。对于影响太阳能电池效率的各种缺陷,EBIC的技术表征提供了很多信息。
CL的原理有点类似,也是利用载流子的复合。只不过EBIC提供的是样品的电学方面的信息,而CL是通过探测载流子复合时发出的光谱来表征样品的光学性能。现在用来做发光二极管LED的许多材料,在研究和比较它们的发光行为时,CL技术可以提供许多有用的信息。
这里只举了一个简单的例子,和大家分享一下其实再常见不过的扫描电镜,如果挖深,也能得到许多神奇的妙用,我们做科研更是如此。有兴趣的朋友,可以参考下面的review文献继续深入了解。
Assessment of semiconductors by scanning electron microscopy techniques,Comprehensive Semiconductor Science and Technology, 308-356 (2011) (Elsevier).
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GMT+8, 2024-11-23 05:56
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