Zespół: A. Jabłoński , J. Sobczak, M. Krawczyk, W. Lisowski,

Prezentacja na temat: "Zespół: A. Jabłoński , J. Sobczak, M. Krawczyk, W. Lisowski,"— Zapis prezentacji:

1 Zespół: A. Jabłoński , J. Sobczak, M. Krawczyk, W. Lisowski,
Charakterystyka powierzchni przewodzących i półprzewodnikowych wybranymi metodami fizykochemicznymi Zadanie: Przygotowanie infrastruktury laboratoryjnej do charakteryzacji powierzchni Zespół: A. Jabłoński , J. Sobczak, M. Krawczyk, W. Lisowski, I. Flis-Kabulska, O. Chernyayeva , K. Nikiforow Seminarium Sprawozdawcze programu Kwantowe Nanostruktury Półprzewodnikowe do Zastosowań w Biologii i Medycynie, Warszawa, 7 kwietnia r.

2 ESCALAB 210 (VG), 1991 r. Spektroskopia fotoelektronów (XPS) t

3 MICROLAB 350 (VG Thermo Electron)
AES, SAM, SEM, XPS

4 VersaProbe (ULVAC-PHI), lipiec 2008 r.
XPS, UPS, scanning XPS, AES, EPES, LEED, STM/AFM

5 Schematy układów pomiarowych ESCA - XPS

6 Przygotowując nowy system analizy powierzchni oparty na spektrometrze PHI 5000 Versa Probe przeprowadzono: kalibrację nośnika próbek do kątowo-rozdzielczej analizy widm XPS zakupiono w European Commission - Joint Research Centre, Institute for Reference Materials and Measurements materiały referencyjne do kalibracji szybkości sputteringu , oparte na dokładnie zdefiniowanych warstwach Ta2O5 na Ta oraz SiO2/Si przeprowadzono kalibracje szybkości sputteringu w oparciu o wzorzec SiO2/Si zakupiono odpowiednie materiały do napylania cienkich warstw metali, przeprowadzono wstępne testy pracy napylarki pracującej z bombardowaniem elektronowym, określono szybkość napylania przy wykorzystaniu wagi kwarcowej zainstalowano linie gazowe do komory preparatywnej oraz reaktora chemicznego po serii wstępnych pomiarów widm XPS został zmodyfikowany przez dostawców (firmy PREVAC i PHI-ULVAC) układ nośników próbek i manipulatora komory analitycznej oraz program sterujący pomiarem.

7 Otrzymaliśmy do pomiarów serię warstw InGaN:
200 nm InGaN (MBE) 3 mikrony GaN (MOVPE) Szafir Al2O3 Otrzymaliśmy do pomiarów serię warstw InGaN:

8 Skład chemiczny warstwy wstępnie wyznaczono z profilu XRD, a także z pomiarów przerwy wzbronionej. Uzyskane wyniki są uśrednione dla całej objętości próbki. Metoda XPS pozwala na uzyskanie składu chemicznego warstwy powierzchniowej. Wzrost dokładności uzyskujemy stosując metodę MULTILINE.

9 Dla dokładnego oszacowania grubości tej warstwy, zależnej od wartości średniej nieelastycznej drogi swobodnej elektronów (IMFP) można wykorzystać spektroskopię piku elastycznego (EPES). Procedura pomiarów: - pomiar XPS, jak otrzymano, Large Area – 2 x4 mm, Al Kα - pomiar widm EPES, z bombardowaniem Ar+ (1 kV, 1 min, 1 x 1 mm) w celu usunięcia węgla powierzchniowego - pomiar XPS, jak otrzymano po pomiarach EPES, 100 x 100 nm - pomiar XPS po usunięciu węgla powierzchniowego bombardowaniem Ar (2kV, 1 min, 2 x 2 mm), 100 x 100 nm - profil wgłębny, pomiar widma co 1 minutę, szybkość sputteringu jonami Ar+, 10nm/min, kalibrowana na SiO2.

10

11

12

13

14

15

16

17

18 Oferowane metody i techniki powierzchniowe:
ESCALAB-210 – - spektroskopia fotoelektronów ze źródłem achromatycznym promieniowania rentgenowskiego, anoda Al i Mg - komora preparatywna do reakcji/adsorpcji gazów w zakresie temperatur 100K K - linie gazowe H2, D2, CO, NO, N2O, O2, Ar - termodesorpcja programowana w komorze analitycznej, z detekcją kwadrupolowym spektrometrem masowym (200 amu) PHI 5000 VersaProbe - - spektroskopia fotoelektronów ze źródłem achromatycznym promieniowania rentgenowskiego, anoda Al i Mg - spektroskopia fotoelektronów ze skanującym źródłem monochromatycznym promieniowania rentgenowskiego, anoda Al, mikroogniskowanie wiązki w zakresie 10 – 100 nm - możliwość pomiaru w zakresie temperatur K - spektroskopia fotoelektronów ze źródłem promieniowania UV (UPS) - spektroskopia elektronów Augera - profilowanie z wykorzystaniem skanującego działa argonowego o energii do 5 keV - profilowanie delikatnych materiałów (polimery, struktury biologiczne) skanującym działem fullerenowym C60 o energii do 10 keV. komora preparatywna z napylarkami: - celka efuzyjna pracująca w zakresie temperatur °C - z bombardowaniem elektronowym, do zakresu temperatur 160 – 2300°C - plazmowe działo azotowe ze wzbudzeniem mikrofalowym - dyfrakcja powolnych elektronów (LEED) - linie gazowe H2, CO, NO, N2O, O2, Ar - termodesorpcja programowana w komorze preparatywnej, z detekcją kwadrupolowym spektrometrem masowym (300 amu) komora mikroskopu tunelowego z kriostatem, pomiary STM/ AFM przepływowy reaktor chemiczny z liniami gazowymi H2, CO, NO, do prowadzenia reakcji w zakresie temperatur 90 – 1000 K