Спектроскопия отраженных электронов и микротомография слоистых структур в растровой электронной микроскопии
Диссертация
Первая глава посвящена обзору литературы по вопросам решения уравнения переноса высокоэнергетичных электронов в веществе, применения методов Монте-Карло для решения уравнения переноса. Рассмотрены различные приближенные методы аппроксимации спектров обратнорассеянных электронов, коэффициента отражения электронов от массивных слоев и тонких пленок, проведен их сравнительный анализ. Приведены… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА. !
- ФОРМИРОВАНИЕ СИГНАЛА ОБРАТНОРАССЕЯННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ ОТ
- ОДНОРОДНЫХ СЛОИСТЫХ СТРУКТУР (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
- 1. 1. Некоторые приближенные решения уравнения переноса высокоэнергетичных электронов в веществе
- 1. 2. Математическое моделирование процессов взаимодействия электронов с веществом методом Монте-Карло
- 1. 3. Коэффициенты отражения электронов средних энергий от многослойных объектов
- 1. 4. Энергетические спектры ОРЭ от многослойных объектов
- 1. 5. Электронно-оптические свойства тороидального дефлектора
- ГЛАВА 2.
- ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТОРОИДАЛЬНОГО СПЕКТРОМЕТР, А РЭМ
- 2. 1. Обоснование выбора тороидального спектрометра и пути его усовершенствования
- 2. 2. Расчет электронно-оптических характеристик тороидального спектрометра
- 2. 3. Анализ эффективности кольцевого сцинтилляционного детектора ОРЭ
- 2. 3. 1. Расчет КПД кольцевого сцинтиллятора
- 2. 3. 2. Расчет светового транспорта в кольцевом детекторе
- 2. 4. Определение коэффициента сбора ОРЭ, оценки минимального тока зонда и энергетического разрешения спектрометра
- 2. 5. Расчет основных метрологических характеристик спектрометра
- 2. 5. 1. Приборная функция спектрометра
- 2. 5. 2. Аналитическое представление функции пропускания спектрометра
- 2. 6. Методики экспериментального определения функции отклика и энергетического разрешения
Список литературы
- Калашников Н. П., Ремизович В. С., Рязанов М. И. Столкновения быстрых заряженных частиц в твердых телах. М.- Атомиздат, 1980.
- Ремизович В. С., Рогозкин Д. Б., Рязанов М. И., Флуктуации пробегов заряженных частиц. -М.- Энергоатомиздат, 1988.
- Moliere G./У Teorie der Streuung geladener Teilchen. Z.Naturforsch. 1948. Bd. 3a. S. 78−97.
- Ландау Л. Д. Собрание трудов. T.l. -М- Наука, 1969.
- Лебедь В. И., Афонин В. П. Развитие методов имитации на ЭВМ поведения электронного пучка в веществе // Рентгеновская и электронная спектроскопия. -Черноголовка: ИФТТ, 1985.
- Green М. A. Monte-Carlo calculation of spatial distribution X-ray production in a solid target. -Proc. Phys. Soc., 1963, 82, No 526, p. 204−215.
- Shinoda G., Murata K., Shimizu R. Scattering of electrons in metallic targets. In: Quantitative Electron Probe Microanalysis. NBS, 298, 1968, p. 155−188.
- Goudsmit G., Saunderson S. Multiple Scattering of Electrons. Phys. Rev., 1940, 57, p. 24−29.
- Moliere G. Teorie der Streuung schneller gelladener Teilchen. I. Einzelstreuung am abgeschirmten coulomb-feld. Zeit. Naturf., 1947,2a, S. 133−145.
- Maurico F., Henoc J. Application de la methode de Monte-Carlo a la simulation des trajectoires des electrons de 10 a 30 Kev dans les cibles epaises. Report CEA-R-4615, A. 32. C.N.E. — Saclay, B.P., No 2, 1975.
- Reimer L. Monte-Carlo-Rechnungen Zur Electronendeffusion. Optik. 1968, B. 27, No 2, p. 86−99.
- Reimer L., Krefting E. The effects of scattering models on the results of Monte-Carlo calculations. NBS, Spec. Publ, 460,1976, p. 45−60.
- Shimizu R., Kataoka Y., Ikuta Т., Koshikawa T. Hashimoto A. A Monte-Carlo approach to the direct simulation of electron penetration in solids. J. Phys. D, 1976, 9, No l, p. 101−114.
- Streitwolf H. Zur Theorie der Sekunderelektronenemission von Metallen. Ann. Phys., Leipzig, 1959, 3, p. 183−196.
- Niedrig H. Simple theoretical models for electron backscattering from solid films. Scanning, 1981, 1, p. 29−45.
- Everhart Т.Е. Simple theory concerning the reflection of electrons from solids. J. Appl. Phys. 1960. V. 31. P. 1483−1490.
- Находкин Н.Г., Остроухое А. А., Романовский В. А. Неупругое рассеяние электронов в тонких пленках. ФТТ. 1962. Т. 4, N 6, с. 1515−1524.
- Cosslett V.E., Thomas R.N. Multiple scattering of 5−30 keV electrons in evaporated metal films. J. Appl. Phys. 1965. У. 16. C. 779−795.
- Archard G.D. Backscattering of electrons. J. Appl. Phys. 1961. V. 32. P. 15 051 509.
- Thummel H.W. Durchgang von Electronen und Betastrahlung durch Materieschichten. Academie Yerlag. Berlin. 1974. S. 128.
- Niedrig H. Backscattered electrons as a tool for film thickness determination. SEM, 1978, vol. 1, p. 841−858.
- Erlenwein P., Hohn F. J., Niedrig H. Thickness distribution determination of thin sputtered top layers on bulk metal collectors by electron backscattering. Optic, 49, (1977), No. 3, p. 357−363.
- Iafrate G. J., McAfee W. S., Ballato A., Electron backscattering from solid and double layers. J. Vac. Sci. Technol., vol. 13, No. 4, July/Aug. 1976, p. 843−847.
- Rogaschewski S. Energy spectra of Backscattered Electrons for Solid Films and Double Layers by Use of Werner’s Analytic Model. Phys. Stat. Sol. (a) 79, 149, (1983), p. 149−159.
- Михеев H.H., Степович M.A., Петров В. И. Моделирование процессов обратного рассеяния электронов от мишени заданной толщины при нормальном падении первичного пучка. Изв. АН. Серия физич. 1995. Т. 59., N2., С. 144−151.
- Афанасьев В.П., Федорович С. Д., Есимов М. С., Лубенченко А. В., Рыжов А. А. Отражение килоэлектронвольтных электронов. ЖТФ. 1994. Т. 64., В. 8., С. 180−184.
- Afanas’ev V P., Naujoks D. Energy spectra of electrons reflected from layered targets. Z. Phys. В Condensed Matter. 1991. V. 84., p. 397−402.
- Афанасьев В.П., Лубенченко A.B., Федорович С. Д. Отражение электронов килоэлектронвольтных энергий от многослойных поверхностей. Поверхность. 2001. N12, с. 821−833.
- G.J.A. Hellings, Н. Ottevanger, C.L.C.M. Knibberler, J. Van Engelshoven and H.H. Brongersma. Potential distribution and focusing properties of toroidal deflection plates // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 49 (1989) 359 382.
- Ghielmetti A., Shelley E. Angle, energy and time-of flight focusing with poloidal toroid electrostatic analizers. Nucl. Instr. Methods, in Phys. Research. 1990. A298. p. 181−188.
- Engelhardt H., Back W., Menzel D., Liebl H.// Novel charged particle analyser for momentum determination in the microchanneling mode. Rev. Sci. Instrum. 1981. v. 52, N 6. p. 835−839.
- Toffoletto F., Leckey R.C.G., Riley J.D. Design criteria for an angle resolved electron spectrometer of novel toroidal geometry. Nucl. Instrum. Meth. in Phys. Research. B. 1985. B.12. P. 282−297.
- WollnikH.// Focussing of Charged Particles, ed., Septier A., vol. 2 (Academic Press, New York, 1967) pp. 164−202.
- ЗашквараВ.В., Корсунский М. И., Редькин B.C. Фокусирующие свойства тороидального электростатического поля. ЖТФ. 1968. Т. 38. № 8. С. 1336−1343.
- Аристов В.В., ДремоваНН., Pay Э. И. Характеристики, особенности и примеры применения тороидального энергоанализатора в растровой электронной микроскопии//ЖТФ. 1996. Т. 66. № 10. С. 172.
- Rau E.I., Robinson V.N.E. An annular toroidal backscattered electron energy analyzer for use in SEM// Scanning. 1996. V. 18. № 8. P. 556.
- Niedrig H., Rau E.I. Information depth and spatial resolution in BSE microtomography in SEM // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 1998. V. B 142, P. 523
- Isaacson M. All you might want to know about ELS: a tutorial. Scanning Electron Microscopy. SEM Inc. N.-Y.: AMF O’Hare, 1978.V. 1. P.763−776.
- Баранова JI. А., Явор С. Я. Электростатические спектрометры для энергетического и углового анализа заряженных частиц.ЖТФ. 1988. Т. 58. № 2. С. 217−232.
- Pay Э. И., Дрёмова Н. Н., Матвиенко А. Н., Савин В. О., Савин Д. О. Контраст изображений и спектроскопия слоистых микроструктур в отраженных электронах. Изв. РАН. Серия физическая. 1995. т. 59. N2. с. 87−94.
- Pay Э.И., Савин В. О., Сеннов Р. А., Фрейнкман Б. Г., Хоффмайстер X. Исследование электронно-оптических характеристик тороидального спектрометра. Изв. АН. Серия физич. 2000. Т. 64, N 8, с. 1574−1578.
- Воробьев В.А., Фрейнкман Б. Г. Моделирование на ЭВМ работы электронно-оптической системы усилителя яркости с электростатической фокусировкой. Электронная техника. Сер. 4. 1979. Вып. 7, с. 54.
- Бахвалов М.С. Численные методы. М.: Наука, 1975. С. 324.
- Khursheed A. The finite element method in charged partile optics. Kluwer Publisher. Boston. USA 1999. P. 264.
- Гостев A.B., Кхуршид А., Остерберг M., Pay Э.И., Сеннов P.A. Анализ экспериментальных и расчетных характеристик тороидального спектрометра отраженных электронов в РЭМ. Изв. АН. Серия физич. 2001. Т. 65, N 9, с. 12 951 299.
- Гостев А.В., Дремова Н.Н., Pay Э.И., Савин ВО., Седов Н. Н. Усовершенствование спектрометра обратнорассеянных электронов в растровом электронном микроскопе. Известия АН. Серия физич. 1997. Т. 61. № 10. С. 1966.
- БорнМ., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973.
- Becker R., Sogard М. Visualization of subsurface structures in cells by backscattered electron imaging. Scanning Electron Microscopy. Ed. О Hare, Chicago. 1979.V.II, P. 835.
- Применение электронной спектроскопии для анализа поверхности. Под редакцией X. Ибаха. Рига. Знание. 1980. 320с.
- Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской электронной фотоэлектронной спектроскопии//Ред. Бриге Д., Сих М. П. М.: Мир, 1987. 600с.
- Pay Э.И., Савин В. О., Сеннов Р. А., Филиппов М. Н., Ху Вэньго Экспериментальное определение трансмиссионных характеристик иэнергетического разрешения тороидального спектрометра для растрового электронного микроскопа. Поверхность, 2000. № 2. С. 10.
- Козлов И.Г. Современные проблемы электронной спектроскопии. М.: Атомиздат, 1978. 248с.
- Reimer L. Transmission electron microscopy. 4. Ed. Berlin: Springer, 1977. (Springer series in optical sciences, Vol. 36) 584p.
- Wells O.C. Low-loss image for surface SEM. Appl.Phys.Lett. 1971. V.19. P.232−235.
- Seiler H. Secondary electron emission in the SEM. J. AppLPhys. 1983. V.54. P. R1-R18.
- Niedrig H. Electron backscattering from thin films. J.ApplPhus. 1982, 53(4), R15-R49.
- Аристов B.B., Дремова H.H., Лихарев C.K., Pay Э. И. Физические основы трехмерного неразрушаещегося метода исследования многослойных структур в отраженных электронах в РЭМ.Электрон. промышленность. 1990. № 2. С. 44−46.
- Seiler H. Determination of the information depth in the SEM/ in Proceedings on Scanning Electron Microscopy 1976.(IITRI, Chicago 1976), V. I, P.9−16.
- Гостев A.B., Матвиенко A.H., Pay Э.Н., Савин В. О. Савин Д.О. К вопросу об информационной глубине режима обратноотраженных электронов в РЭМ. Изв. АН. Серия физич. 1998. Т. 62. № 3 с. 591.
- V.V. Aristov, S. Moll, E.I. Rau, V.N.E. Robinson, V.O. Savin. «Discussion on contrast, spatial resolution and information depth in BSE-microtomography» Proc. 14-th Iternational conference on Electron Microscopy. Cancun, Mexico. 1998. V. IH P. 699−700.
- Pay Э.И., Савин В. О., Сеннов Р. А. Пространственное разрешение, информационная глубина и контраст изображений подповерхностных структур, визуализируемых в отраженных электронах в РЭМ. Поверхность. 2000. N 12. С. 4−8.
- Аристов В В., Гвоздовер Р. С., Гостев А. В., Pay Э.И., Савин В. О. Развитие и новые применения модуляционных методов микротомографии в растровой электронной микроскопии. Изв. АН. Серия физич. 1997. Т. 61, N 10, с. 19 591 965.
- Wells О.// Effects of collector take-off angle and energy filtering of the BSE image in the SEM. Scanning. 1979. V. 2. P. 199.
- Киреев В.А., Разгонов И. И. Прямое наблюдение послойной катодолюминесценции тонкопленочной структуры. ЖТФ. 1989. Т. 59, N 4, с. 180−182.
- G.V. Saparin, S.K. Obyden, P.I. Ivannikov, E. Mokhov, A.D. Roenkov Three-dimensional studies of SiC polytype Transformations. Scanning. 1997. V. 19, p. 269 274.
- Соколов ВН., Юрковец Д. И., Мельник ВН. Анализ РЭМ-стереоизображений. Изв. АН. Серия физич. 1996, т. 60, N 2, с. 55−64.