High-pass Energy filtered PEEM Imaging of Dopants in Silicon

0050919 - ÚPT 2007 RIV JP eng C - Conference Paper (international conference)
Hovorka, Miloš - Frank, Luděk - Valdaitsev, D. - Nepijko, S. - Elmers, H. - Schönhense, G.
High-pass Energy filtered PEEM Imaging of Dopants in Silicon.
[Studium vlastností dopovaného křemíku pomocí fotoemisní elektronové mikroskopie s využitím energiového filtru.]
The 5th International Conference on LEEM/PEEM. Himeji: JSRRI, 2006, s. 176.
[LEEM/PEEM /5./. Himeji (JP), 15.10.2006-19.10.2006]
R&D Projects: GA ČR GA202/04/0281
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20650511
Keywords : silicon * photoemission electron microscopy * contrast
Subject RIV: JA - Electronics ; Optoelectronics, Electrical Engineering

The study has been focused on the origin of contrast between differently doped areas in Si, observed in a high-pass energy filter equipped PEEM. The native-oxide covered samples of both p- and n-type with dopant concentrations of 1015 to 1019 cm-3 were observed. For the strong p/n contrast (with the p-type brighter) not only doping-induced changes in the photothreshold but also electron absorption phenomena have been found responsible. While in the full photoemission the contrast disappears when decreasing the dopant concentration, the inverted, fast-electron carried contrast remains preserved. The energy spectra exhibit some structure possibly connected with multiple sources of photoelectrons, and the photothreshold difference between p- and n-type increases up to 0.2 eV at the highest concentrations.

Projekt se zabývá příčinou elektronově-optického kontrastu mezi různě dopovanými oblastmi v křemíku pozorovanými ve fotoemisním elektronovém mikroskopu s energiovým filtrem typu horní propusti. Pro experimenty byly použity křemíkové vzorky p- a n-typu pokryté nativním oxidem, přičemž koncentrace dopantů byla od 1015 to 1019 cm-3. Z měření vyplývá, že silný kontast mezi p- a n-typem (kde p-typ je světlejší) je způsoben nejen rozdílným prahem fotoemise závislém na typu a koncentraci dopantů, ale také rozdílnou absorpcí fotoelektronů v n-typu. Snižuje-li se koncentrace dopantů ve vzorcích, pak v nefiltrované emisi kontrast postupně klesá, zatímco pro filtrovanou fotoemisi, kdy detekujeme pouze „rychlé“ fotoelektrony, zůstává kontrast zachován. Získaná energiová spektra jsou strukturovaná a rozdíl v prahu fotoemise (indikovaném vzájemným posuvem spekter p- a n-typu) vzrůstá až na 0.2 eV pro nejvyšší koncentrace dopantů.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0140946