Lokální chemické složení

Lokální chemická analýza je patrně ještě častěji poptávaným měřením než analýza objemových vlastností, a ani v tomto případě nejsme pomocí jednoduchých nedestruktivních metod schopni požadavkům vyhovět. Aplikací, ve kterých by bylo žádoucí analyzovat kromě tvaru povrchu také jeho chemické složení, je nespočetně, a pokusů o vytvoření metod pro takovou analýzu také. Z pohledu rastrovací sondové mikroskopie jsou takové výsledky dosažitelné jen za extrémního úsilí, s podporou mnoha numerických výpočtů a jen na vybraných materiálech. Jedním příkladem takového úsilí je chemická analýza jednotlivých atomů, které se v ČR věnuje skupina P. Jelínka na FZÚ, kde je možné kombinací vysoce přesného měření v ultravysokém vakuu a kvantověmechanických výpočtů získat informaci o jednotlivých atomech na povrchu vzorku. Druhým příkladem může být analýza lokálně odpařeného vzorku pomocí termální sondy, provedená buď analýzou infračerveného spektra nebo hmotnostním spektrometrem, kterému se věnuje v USA firma Anasys.

Podstatně lepší je situace v oboru elektronové mikroskopie a příbuzných technik. Metod pro lokální chemickou analýzu existuje hned několik, využít je možné například rentgenové záření vyzařované vzorkem, na který dopadá elektronový svazek. Podobně jako u elektronové mikroskopie, i zde se na opravdový boom ve využití v metrologii stále čeká. Nevýhodou není jen nutná příprava vzorku do podmínek vysokého vakua, ale především nejistota v polohování elektronového svazku a nejistoty související s objemem, ze kterého se generuje signál relevantní pro chemickou analýzu. Za pomoci stále se zdokonalujících zařízení a numerických metod se nicméně situace neustále zlepšuje a okamžiku, kdy bude elektronový mikroskop jedním ze základních zařízení v oboru nanometrologie, se dočkáme velmi brzy.

Na našem pracovišti momentálně tyto techniky využít nemůžeme jinak než ve spolupráci s dalšími institucemi. Chemickou mikroanalýzu využíváme zejména proto, abychom dokázali potvrdit nebo vyvrátit naše předpoklady o materiálovém kontrastu detekovaném pomocí různých metod rastrovací sondové mikroskopie, jako je tomu na přiloženém snímku mikroelektronického prvku (autorem snímku je J. Buršík, IPM AVČR).

Lokální chemická analýza povrchu mikroelektronického prvku

(c) CMI 2012

Novinky

Zveme vás na Seminář o metodách blízkého pole.

Snímek měsíce


Atomární schodky na Si

Kontakt

Oddělení primární nanometrologie a technické délky
Český metrologický institut
Okružní 31, 638 00 Brno
pklapetek(at)cmi.cz