Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 50, Numéro C6, Juin 1989
Beam Injection Assessment of Defects in Semiconductors
International Workshop
Page(s) C6-3 - C6-14
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1989601
Beam Injection Assessment of Defects in Semiconductors
International Workshop

J. Phys. Colloques 50 (1989) C6-3-C6-14

DOI: 10.1051/jphyscol:1989601

SEM MICROCHARACTERIZATION OF SEMICONDUCTORS BY EBIC AND CL

D.B. HOLT

Department of Materials, Imperial College of Science and Technology, GB-London, SW7 2BP, Great-Britain


Résumé
Les méthodes EBIC (courant induit par faisceau d'électrons) et CL (cathodoluminescence) en microscopie électronique à balayage (SEM), sont mises en perspective par une brève revue. L'existence de traitements théoriques du courant EBIC ont rendu possible l'extraction de valeurs fiables des propriétés électroniques. L'émergence des théories quantitatives de contraste sombre EBIC et CL associés aux défauts rend possible la détermination des forces de recombinaison de ces derniers. Des programmes Monte-Carlo pour la simulation des trajectoires électroniques peuvent être appliqués pour calculer à l'aide d'un micro-ordinateur des profils de contraste EBIC et CL ; cela rend beaucoup plus pratique l'extraction des valeurs de paramètres physiques à partir des données. Les analyses EBIC se généralisent afin d'approcher les nouveaux problèmes tels que le contraste brillant de défaut, la microcaractérisation des barrières de Schottky à hauteur variable ou d'hétérojonctions dont le diagramme de bandes d'énergie est inconnu, et les interactions de deux ou plusieurs barrières dans les dispositifs. La réalisation d'images est appliquée aux circuits VLSI pour une localisation rapide des défauts. Le développement de la microanalyse quantitative CL est commencé.


Abstract
Scanning electron microscope (SEM) EBIC (electron beam induced current) and CL (cathodoluminescence) methods are set in perspective by a brief survey. The availability of theoretical treatments of EBIC made it possible to extract reliable values of electronic properties. The emergence of quantitative EBIC and CL defect dark contrast theories makes possible the determination of the recombination strengths of defects. Microcomputer Monte Carlo programs for the simulation of electron trajectories can be applied to compute EBIC and CL contrast profiles, which makes the extraction of physical parameter values from the data far more practical. EBIC analyses are being extended to challenging new problems such as bright defect contrast, the microcharacterization of Schottky barriers with non-uniform heights and charge collecting barriers such as heterojunctions, whose energy band diagram is unknown and the interactions of two or more barriers in devices. Image processing is being applied to VLSI circuits for the rapid location of defects. A start has been made on the development of quantitative CL microanalysis.