pn-Übergang mit Mikroskop sichtbar machen

10. Dezember 2013, 14:36 Uhr
pn-Übergang mit Mikroskop sichtbar machen
pn-Übergang mit Mikroskop sichtbar machen

Forscher des NIST (National Institute of Standards and Technology, USA) haben ein Messverfahren entwickelt, mit dem die Ladungsverteilung in Halbleitern sichtbar wird. Diese Methode von Messungen im Nanobereich ist von großer Relevanz für Halbleiterhersteller, da man damit z.B. auch die Ladungsverteilung des pn-Übergangs von Transistoren in Speicher-Chips untersuchen kann.


Das neue NSMM (Near-field Scanning Microwave Microscope) besteht aus einem Rastersondenmikroskop, das am Messpunkt ein Mikrowellensignal einspeist. Das Signal wird dann durch das Untersuchungsmaterial reflektiert und am Messpunkt wieder aufgefangen. Beim Scan der Materialoberfläche werden dann Beeinflussungen von Frequenz und Amplitude des Signals registriert. Diese sind von Materialeigenschaften wie Permeabilität, Permittivität, Oberflächenwiderstand, dielektrischer Konstante und Impedanz abhängig. Mit diesen Maßen kann daher Einiges über die physikalischen Eigenschaften des untersuchten Gegenstands herausgefunden werden. Das Mikroskop ist dabei in der Lage, Tiefen bis zu 100 µm unter der Materialoberfläche zu erfassen. Durch geänderte Mikrowellenfrequenzen können dabei unterschiedliche Eigenschaften des Halbleitermaterials genau untersucht werden.


Bild: NIST/PML

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