Развитие метода спектроскопии энергетических потерь быстрых электронов для исследования полупроводниковых материалов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

^су На правах рукописи

ЗАВЕГАЕЭЛ УЛЬЯНА ГЛЕБОВНА

РАЗВИТИЕ МЕТОДА СПЕКТРОСКОПИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ШОТШХ ЭЛЕКТРОНОВ ДЛЯ ИОСЛЕЛОВАНИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 01.04,10 - Физике полупроводников и диэлектриков.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учедаа отепвни кандидата физико-математических наук

Москва - 19ЭТ

Работа выполнена в лаборатория влектронвд-мнкроскопичвских исследований Московского государственного инотитутв влектронной техники.

Научные руководители:

доктор физ.-кат, наук, профессор 0,К. Иахоимов, кандидат фнз.-мат. наук, о. и, о. Н.И. Боргардт.

Официальные оппоненты:

доктор физ.-мат. наук, о. в. о. Ходос И.И.,*

кандидат физ.-мат. наук, о. и. с. Авилов А.О.

Ведущая организация:

Государственный научно-исследовательский и проектный институт редаометалличеокой промышленности (ГИРВДМЕТ).

Задатв соотоится "_" __ 1997 г. в _ часов

на заседании диссертационного совета Д.063.02.02 при Московском государственном института влектронной те емки (103498, Москва, К-498, Зеленоград, МГИЭГ). .

О диссертацией можно ознакомиться в библиотека института.

Автореферат разослан "_" ______ 19Э7 г,

Ученыа секретарь диссертационного •. ■

Совете, д.т.н., профессор

0Е1ДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальности уемы. Метод спектроскопии внергэтических потерь электронов - современный аналитический метод просвечивающей алэктроняой микроскопии, который может бить реализован в приборах о ультравысоким пространственным разрвшчнием. Анализ спектров позволяет получать сведения о химическом составе образца, валентных состояниях, его атомов, характере ближайшего порядка атомов и т.д. Развитие этого . метода актуально для полупроводниковой технологии и обусловлено необходимостью локального изучения физических и химических" свойств гетерокошозиций» применяемых в наноэлектронике.

Для количественного микроанализа в спектроскопии внвргатичвских • потерь • используются характеристические края, возникающие при ионизации внутренних электронных оболочек атомов, площади под которыми зависят от ■ концентраций химических элементов. Обычно для исследований используют область потерь анергии от 100 до- 1000 &В, удобную тем, что в ее пределах характеристический края имеют достаточную интенсивность, а вклад от остальных возбуждений легко аппроксимируется и устраняется при последующей математической обработка экспериментального спектра.

Однако атомы многих влшентов, входящих в состав полупроводниковых материалов (Оа, As, Al, Si, Ge),, не имаот характеристических краев в этой области. Так, М-крвй Ga начинается при 21 вВ, а его Ь-край - при 1116 оБ, М- и Ъ^ края Ав - соответственно при 41 и 1323 вВ, L- и К- края Al - при 73 и 1Б60 вВ, I- И К- края Si - при 90 и 1839 эВ.

При использовании спектрометра с одним детектором получение отатист'Вчвс}« достоверного спектра в области потерь энергии свыше 1000 вВ затруднено ия-ва малой интенсивности рассеяния. Недостатком втого диапазона является также сложность учета угловых распределений электронов. Поэтому для определения концентрация указанных выше элементов более подходящей является область малых потерь энергии (от 0 до 100 еВ), в которой высота интенсивность сигнала и мал характеристический угол рассеяния. Однако трудность ее использования заключается в том, что в втой области характеристические края накладываются на плазмошме пики, имощие существенно большую интенсивность. Кроме того, учет влияния этих Пиков осложняется вффектами многократного рассеяния. Повтору проведение микроанализа в оОлаоти мшот. потерь энергии обуславливает необходимость развития методов математической обработки спектров энергетических потерь.

ИШШ работы. Целью данной работы являлось развитие метода спектроскопии внергетическиж потерь быстрых электронов для определения локальных концентраций химических елемен,гов в полупроводниковых гетерокомпозициях, в частности А11йа1 ^Ан/СаАа, с использованием области малых потерь энергии.

Научная новизна работа заключается в следукщем:

1. Показано, что последовательное применение методов фурье-логврифчического преобразования и максимальной энтропии дает возможность получения неуширенного прибором распределения интенсивности однократного рассеяния.

2. Показано, что характеристические края в области малых потерь анергии спектра энергетических потерь электронов могут быть выделены путем моделирования совокупности плазмотшх пиков.

3. Предложена модель и осуществлено моделирован* в форш плазменного гапш в А^Оа^Аа, учитывающее воаммшость возбуждения двух мод колебаний валентных электронов. Выдвинуто предположение, что вторая мода колебаний обусловлена влиянием атомов кислорода, концентрация которого резш возрастает в гвтеросгруктурах с алюминием.

Практическая ценность работы,

1. Развит метод обработки спектров энергетических потерь в области малых потерь энергии и моделирование Форш плазменного пшег позволяют определять концентрацию атомов в полупроводниковых гэтероструктурах АЗ^Са^Аз с точностью около 10 %.

2. Предложен способ определения локальной толнршн образца исходя из параметров модели плвзмонных .колебаний, прешвдвотьл 1шторсго зашшчпется в том, что толщина находится одновременно о моделирование!/ плвамодаого вклада в спектр, Покагшш, что получаешь значения толдаш о точность« л учи,а ю % совпадают с данными других матодов.

3. Показано, что использование фальтродашых по бнвргии изображений .и спаггров внергатвческих потерь в области малых потерь энергии позволяет визуализировать и идентифицировать области разного состава в слоистых структурах полупроводник» даелектрик с разрвданиоы б нм.

Оеноьше положения. щцрдода щ затшту;

1. Способ получения неушреишго прибором распределения интенсивности однократного рассеяния, ссстойщий в последовагальь'ом применении методов фурьв-логврифчяческого дреобразоваякя и максимальней ентротга.

2. Способ выделения харистеристическах коаев в области мала*

потерь ыявргии путем • моделирования совокупности плазмоюшх пиков в спектре энергетических потерь электронов.

3. Результаты моделирования формы шмзмонного пика для S1 и GaAs с использованием трехпараметрической модели, основанной на диэлектрическом подходе к определению • ионизационных потерь электрона в веществе.

4. Способ определения локальной толщины образца исходя из параметров модели плазмонного пака.

5. Моделирование формы плазмонного пике в Al^Ga^As, учитаваицее возможность возбуждения двух мод колебаний ввлентша влектронов.

^рррбацад работы, Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XTV Всесоюзной конференции по электронной микроскопии, г. Суздаль 1990 г., VII Всесоюзном симпозиуме по растровой электронной микроскопии, г. Звенигород 1991 г., XV Российской конференции по электронной микроскопии, г. Черноголовка 1994 г., XV Российской конференции по электронной микроскопии, г. Черноголовка 1996 г., XI Европейском конгрессе по микроскопии, Дублин, Ирландия, 19Эв г.

Публикации, По результатам выполненных исследований опубликовано 10 работ.

Структура g объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четнрезс глав, выводов по работе и списка литературы, включающего 105 наименований. Общий объем работы составляет 139 страниц, в том числе она содаркит 33 рисунка и 12 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

введении обоснована актуальность темы, определена цель исследований, приведена структура и краткое описание диссертация, основные положения, выносимые на защиту.

Рбрва^ рдава содержит сведения, необходимые для дальнейшего понимания. Здесь изложены физические основы неупругого рассеяния электронов в веществе, приведены описания принципов работы оборудования и подхода к устранению иа спектров приборного ушрения методом максимальной внтропии, даны оснош диэлектрического подхода к описанию плазмоннога вклада в спектр и количественного микроанализа.

Спектр представляет собой сумму распределений интенсивности потери' энергии в различных механизмах рассеяния. Начало спектра определяется пиком нулевше потерь, который сформирован электронами, на потерявшими внаргии при прохождении через образец. Основной особвшоотыо области малых потерь енвргии является пик (или серия пиков), обусловленный наупругиы рассеянием на электронах внешних оболочек атомов, которое приводит к возбуждению плазмонов (колебаний влектрониой плотности). Интенсивность характеристических краев в этой области аначитэльно ниже, чем интенсивность плазмонных возбуждений.

Для проведения количественного микроанализа надо отделать характеристический край от фона, обусловленного рассеянием на плазмонах. В рамках дивлектрической теории для описания ионизационных потерь электрона в вещества II) форма плазмоннога пика определяется через пропорциональность декМюрегщиалшого

сечения рассеяния функции потерь энергии 1т С -1 / 6(Е) 1, где е(Е) - диэлектрическая проницаемость електронного гвза, которая шкет бнть выражеиа через диэлектрическую восприимчивость х

- 1 + К, + Хй + ••• • Ш

Обычно таким образом рассматриваются колебания только валентна! олектронов ив (1) учитывается зависимость от Е только одного слагаемого. В модели "кола" электронного газа функция диэлектрической проницаемости принимает вид

И82 I е(Е) - е + —;-----~- , (2)

0 »4 Бс, - Е - 1ЕГР

где ео » I + Х0 - вклад в диэлектрическую восприимчивость от влвктронов внутренних оболочек, ь - постоянная Планка, п -концентрация ьлектронов, вовлеченных в колебания, в 1 см"? в и к" - заряд .и аффективная масса электрона, Еов - энергия связи валентных электронов, Г^ - константа затухания колебаний. Величина Ер « ( гшеа/(т*е0) )1/е называется плазменной анергией.

В рамках этой теории с хорошей точностью может быть смоделирован плазменный пик во многих полупроводниковых материалах. В 12) было продемонстрировано на примерах М-края Са в СаЛа (21-40 ьВ> и И-края 1п (18-40 аВ) в КР и ХпЛв, что етот подход позволяет выделять характеристические края из распределении}! интенсивности однократного рассеяния, полученных методом фурье-логарифмического преобразования. Однако при попытке провести твкш образом количественный микроанализ А^Са, ^Аа в не были получены ожидаемые значения конц-дарации Са. Причины атого зшаючеш в тем, что форма плазменного цика в А1 са, ^Аа недостаточно точно описывается моделью, учипшащей только один

тип плазменных колебаний, 8 также в том, что на учитывалось уширение особенностей спектра из-за неидеальнооги прибора.

Ё2 второй главе описаны 'особенности получения спектров для последующих исследований, изложены способ получения из экспериментального спектра неушренного прибором распределения интенсивности однократного рассеяния и метод частного фурье-образов для устранения эффектов многократного рассеяния из характеристических краев.

Эксперименты выполнялись на электронном микроскопа РШ1ра СМ-30 с использованием спектрометра Са1щ1-607, работающего под управлением компьютера аналитической системы ЬГНК ¿N10000/05. Электронно-микроскопические образцы изготавливались из кристаллов 81, а также структуры СаАа/АЮаАз.

Спектры снимались при ускоряющем напряженки 200 кВ, Разрешение прибора по энергии, то есть ширина пика нулевых потерь на половине высоты,. составляло 1,6 + 2,0 &В.

Нестабильность работы аппаратура можот оказывать существенное влияние на конечный результат. Поэтому спектр накапливался дута« суммирования результатов многократного 150+100 раз) сканирования с коррекцией позиции нулевого пика перед каждым циклом развертки по анергии.

Способ обработки спектра, денциа возможность ьыделеиил неударенного прибором распределения интенсивности однократного рассеяния, состоит в последовательно*! применении методе фурье-логарифшческого преобразования для удаления вкльда от многократного рассеяния я метода максимальной антрошш, устраняющего приборное ушареняа н миншизирувдго иумовуо компоненту спектра.

Так как в области малых потерь энергии имеются вклада от нескольких различных механизмов рассеяния, возникает вопроо о корректности выделения отдельных вкладов при математической обработке спектра. В диссертационной . работе приведено доказательство того, что метод фурье-логарифмического преобразования позволяет точно выделять распределение интенсивности однократного рассеяния независимо от числа механизмов неупругого взаимодействия о веществом и соотношения их интенсивностей.

Если не приникать во внимание уширение особенностей спектра из-аа неидеального разрешения прибора по энергии, возникают ошибки в определении значений параметров плазмонного пика и площади под характеристическим краем. Поэтому был реализован метод фурье-логэрифмичэского преобразования с использованием функции, , описцваицэй форму пика нулевых потерь в реальном спектре, вместо обычно используемой аппроксимации его дельта-функцией. .Последущее применение метода максимальной ентропик с учетом реальной формы пика нулевых потерь позволяет получить веушфвннов приборам распределение интенсивности однолетнего рассеяния.

Предловеншй способ обработки спектров дает возможность выделять из области малых потерь энергии экспериментальных спектров особенности, имеющие интенсивность, значительно меньшую, чем интенсивность вклада от многократного рассеяния на плаэмонах. Он был использован для выявления М-краев ва, которые были едва заметны в экспериментальных спектрах. М-края Ав, совершенно не видшыа в изначальных спектрах, томе оказались выявленными. Этот подход также монет быть применен и к области больших потерь

энергии для прояснения тонкой структуры характеристических краев.

В данной главе также приведены результаты исследований возможности изучения двухфазных структур полупроводник-диэлектрик я визуализации распределения фаз в фильтрованных по анергии изображениях. Исследования проводились на поперечных сечениях образцов кремния, а которых различными технологиями были созданы слои нитрида кремния: нанесением пленки, легированием азотом с последумцим откигом и ионной имплантацией азота с последушдим отжигом.

Выло показано, что комбинированное использование фильтрованных изобрааений и спектров позволяет проводить изучение скрытых слоев в полупроводниковых композициях, в частности Sl/SijN,, о разрешением около Б им. Распознавшие фазы основано ва различии положений максимумов ялазмоншх пиков в полупроводниках к диэлектриках: например, а спектра чистого кремния он находится примерно при 17 вВ, в спектре Sl3N4 -• при 24 аВ. Из-за значительной интенсивности а таз оообеьноотей спектров для получения изображений не требуется много Бремени и большой дозы олектронов, и ослабляется влияние нестабильности прибора,

2 третьей рлввд представлены результата моделирования плазмоиного пика в S1 и CaAs к использования этой модели дол выделения характеристических краев в области малых потерь анергии о целыо проведения микроанализа. В последнем разделе главы предложен новый метод определения локальной толщины образца, исходя из параметров модели шшзмонного пика.

Для повышения точности аппроксимации плазмотюго вклада в известную из литературы модель til, основанную на диэлектрической теории для определения ионизационных потерь олектрона в еедоетве

и модели "кеда" электронного газа, были внесены некоторые изменения. Они заключались в бодав точном учете углового распределения рассеянных электронов и определении связи параметров модели с локальной толщиной.

В работе показано, что распределение интенсивности однократного рассеяния на плазмонах Зр(Е) монет быть представлено как

А Е 1п( р / еЕ)

8 «) - -=-¿-г—, (3)

р (Вг -£ ) + С Е

* хо К Тр

где А - --- , 0 - Е* - (Е® + Е® / б ),/е» О - Г ,

* »о во 7 в, . р " р 0

р - угол сбора электронов спектрометром, ВЕ - характеристический угол рассеяния электронов, 1 - толщина образца, 10 интенсивность пика нулевых потерь, а0- боровский радиус, Е0 -начальная енергия влектронов, 7* - релятивиотская поправка.

При выполнении исследований было обнаружено, что эта модель хорошо аппроксимирует плазмонный пик в 81 и ОаАв. Параметры А, В, С определялись путем подгонки теоретического распределения к йкспериментвльному минимизаций? критерия %г. Полученные вначвния шшзмонной анергии и константы затухания (Е* - 16,63 ± 0,02 эВ, Гр - 3,90 1.0,05'вВ для И Е^ « 16,0 ± 0,2 вВ, Гр - 3,85 ± 0,15 еВ для СаАа) согласуются с приводимыми в литературе данными.

Результатом вычитания из экспериментального распределения однократного рассеяния для баАа смоделированного .плазменного вклада является профиль интенсивности рассеяния на М-оболочках Са и Аз. Выделенный таким образом М-край Са может быть использован для определения концентрации.

Для оценки точности такого микроанализа для нескольких локальных участков СаАа были опреденены значения величины Л5

Х'<А.Р)

¿д _ - »Ко (&,р>,

*

где I1 (А, ¡3) - площадь под М-краем Са в диапазоне от Е до К + Л (от 21 до 25 вВ), с!(А, р) - сечение рассеяния, т.е. вероятность рассеяния о ■ потерей энергии в диапазоне от К до 2 + Л, N -концентрация атомов в единице объема.

Величина ДБ представляет собой концентрацию атомов Са, выраженную в условны;! единицах. Было оценено., что для отдельного сн?Ктра . расхождение в ее значениях при • вариации области агшро!:сгмации не превышает 5 %. Обнаружено, что ЛЗ зависит от локальной толщины. Это может быть объяснено наличием на поверхности образца аморфного слоя о пониженной концентрацией атомов Аз, которые имеют тенденции устраняться из образца при ионном травлении.

Для выделения характеристических краев, находящихся в области малых потерь анергий, был такяе разработан альтернативный подход. Он заключается в моделировании, исходя из формы первого плазмонного пика, вклада от электронов, не исштввщих рассеяния на внутренних атомных оболочках, и последующем его вычитании. Форма плазмонного пика задавалась моделью (2). Теоретический профиль подгонялся к экспериментальному в диапазоне потерь энергии, предшествующем краю.

Этот подход апробирован на - примере (5аАз. Результатом вычитания из оксзериментачьного спектра совокупности ллагмотшх пиков является вклад от электронов, испытавших рассеяние на

внутренних оболочках и на плазмоиах. Вклад от рассеяния только на внутренних оболочках выделялся методом частного Фурье-образов. Оа представляет собой распределение характеристических потерь, соответствующее М-крвям Оа и Аа.

Выделенные двумя предложенными способами М-края Св почти идентична и могут Сыть использованы для определения концентрации атомов Оа.

Обытаый количественный микроанализ методом спектроскопии ¡энергетических потерь электронов позволяет находить число атомов, рриходящаеся на единицу площади образца.. Чтобы получить значение концентрации в единица объема, необходимо определить значение абсолютной локальной то ладны г. Существуйте метода- измерения толщины в рамкгх спектроскопии внергвтических потерь требуют предварительного внания величии, хврактериаухвдх свойства вдаствч, например, длины свободного пробега или оптических ¡канстент. Еоли же делать это другим методом, например, о помсщы» ' дафракция в сходадмаи пучка, встает проблема идентификации анализируемого участка.

В дарсертационной работа предложен способ определения . локальной ъолщзш образца исходя из параметров модели плазменного

• дата, При моделировании отмовятся известными такие *йрак?вристнки вещества, как и Гр, а параметр А пропорционален

; ^ддаашв, швтому она мокв? бить определена по следующей формуле

7 : С - ^ В0 Е0 1* £а / (1й Ер Гр) .

Для оценки точности несколькими способами были определены

• абрсдашшр и отиосителышв толщшы нескольких локальных участков

образцов S.1, СаЛа и А10 4Ся0 6Аз. Результаты измерений согласуются можду собой в предела* погрешности 10 %.

й четвертой ЩЩ2 рассмотрены особенности формы плазменного пика a А1жСа( Аз и предложена модель, учитывающая вопмокнооть возбуждения двух типов плазмонных колебаний, которая затем бала использована для выделения ü-края Са и определения локальной .концентрации атомов Ga в А1у 4GeQ 6Аз.

При количественном сравнении было выявлено расхождение между теоретическими и экспериментальными распределениями интенсивности однократного рассеяния на плазконах для АХ^Са^Аз в области 17 -20 эВ. Аналогичный аффект известен для AlAs [2J и был объяснен вкладом от плазмонных возбуждений, возникаицих в слое окисла, покрывающем образец. При выполнении данной работы дда Al0 4CaQ 6Аз было показано, что при изменении толщины образна от 40 нм до .260 нм это расхождение одинаково имеет место, т.е. оно вызвано не окислением поверхности.

Изменение формы плазменного пика в Alj.Ca) ^Аз монет быть связано с влиянием атомов кислорода, сопровождающего Al. Можно предположить, что наличие кислорода приводит к изменению ввергай связи некоторых электронов валентных оболочек. Поэтому они участвуют в коллективных колебаниях с резонансной частотаЯ, отличающейся от частоты колебаний квэзисвободных электронов.

Для получения модели, принимщей во внимание влияние кислорода, надо учесть в формуле (1) вклад в диэлектрическую проницаемость от двух типов плазмонных возбуздений

е(Е> - е + —г-г- * —J--s--, (4)

0 £ - Е + 1 Е Г , Е Е + 1 JS Г . ев 1 р1 с ®г ре

где Ер1 ~ к < П, е£ / в* е0)иг. Ере - ь ( п£ «а / е0)иг, п,. п£ и и,, ш6 - концентраций и аффективные массы соответственно квазисвоОодных и связанных влектронов, Гр), Гре - константы затухания соответствующих колебьлий.

Распределение интенсивности однократного рассеяния на длаамоках связано с диэлектрической проницаемостью выражением

■ » 10 Ш( р / е,>

& ------- . Хй Г-1 (Б)

р к а0 Е0 7 1 6(В) *

Модель (4-Б) имеет следующие подгоночные параметра: Т*- 1 /

<* »о ео Ес ?>• Ер,- Гр,- V- е=й и V

Так как мшскмум дополнительного плазмошшго пика в

А1' Сьи>Аэ находится ориентировочно при 20 вВ, то практически

невозможно получить устойчивый набор параметров модели при выбора

диапазона подгонки таким образом, чтоби М-край ба не входал в

вее, Поэтому этот диапазон расширялся примерно до 30 еВ, и

использовалось »талонное распределение интенсивности однократного

рассеяна« на Ц-оболсчка Са, подученное ранее. Распределение

интьисиыюсти однократного рассеяния не. олазданчх в 1(-крае Са для

НО&Аа модэлироьалось по формуле

где 8р(Т\ Вр,, Ере, Еоог, Гр). Гр£( Е) - распределение шпйнеяЕЮста однократного рассеяния на плаьмонах, а ц -коаффндаент, определяющий вклад 1Ысрая Са в общую интенсивность однократного рассеяшю.

Подгонка (4-5) к вкспаримааташю- (у " распределении

осуществлялась мшитмязацчэй критерия скмшгекс-мнтодом.

Параметры модели, определенные для яоокольких локальны! уч.чстков, следуицие: Е , « 16,2 г 0,3 &В, Г , » Й.Э ± 0,3 8В, Е , * 20 t

р * р1 . С

. ? еВ, Е^ « 7,3 * 0,6 вВ, Г е «■ 20 х Ъ эВ, причем параметры, соответствующие дополнительному типу плаьмонннх вовСужданлй, очень чувствительны к нестабилгности приборов. Приведенные значения параметров Е^., Ксяг и Е а говорят в пользу вызкяаанного щэдположешя о наличии второй мода в колебаниях ыигептных электронов. Однако полученные значения констант затухали не совсем совпадают с ожидаемыми значениями.

Длл нескольких. локальных участков А1 Св Аа со средам знь^нием (1-х) » 0,6 были определены значения локальной концонтрении Са. Полученные значения (1-х) оказались в диапвьонэ от 0,6 до 0,7. Поскольку локальная концентрация За мохет отличаться от средней, нельзя сказать, является ли ого систематической ошибкой метода или соответствует действительной ситуации.

Таким образом, ноеуотря на некоторые неясности, модель плазменного пике, учитывающая два типа возбухдымй,' поаполчот с приемлемой точностью с'.шсывадь форму плазменного пик« перед началом М-края Оа в АЗ^Оа^. Аз. Ее использование дэ&т возможность определять локальную концентрацию Са в А^ба, Аэ с погрешностью 10 %.

Основное результата £ выводы.

1. Предложен способ получения неударенного прибором распределения интенсивности однекратного рассеяния, которое может быть сопоставлено с теоретическим распределением. Он состоит в последовательном применении методов фурье-логарифмичтекого

преобразования и максимума . ентрогши и позволяет выявлять компоненты спектра о малой интенсивностью.

. 2. Показано, что метод фуркэ-логврифмического преобразования позволяет точно выделять распределение интенсивности однократного рассеяний независимо от числа механизмов неупругого взаимодействия электрона с веществом.

3. Продемонстрировано хорошее соответствие модели плазменных колебаний, основанной на дивлектричеоком подходе к определению иошзацаонша потерь быстрого электрона, экспериментальным распределениям для Б1 а СаАа. Использование етой моцели для ввдалашя М-крвя Са из распределения интенсивности однократного рассеяния позволяет определять концентрацию Са о точностью 10 *. Модель монет также применяться для анализа ЕЕЫ-опектров других Д^Н5 полупроводников, например, Ш1, ХпАв.

4. Предложен способ выделения характеристических краев в области шлых потерь вдэргии путем моделирования совокупности пльзмоншх пиков на основе модяли плазмошшх колебаний. Полученные таким образом профили характеристически. краев с хорошей точностью совладают- с профилями, которые находятся вычитанием плазмоннаго вклада из распределения интенсивности однократного рассеяния.

6. Предложен способ определения локальной толщины образца исходя из параметров модели плазионыых колебаний. Показаао, что . получаемые значения толщины о точностью лучше 10 Ж совпадают о дащщда других методов. Преимущество способа заключается в том, '' что • толщина иахсдатся одновременно о моделированием пльзмощюго ; вклада баз догодаитвльных измерений иди специальных расчетов.

6. Предложена модель для описания плазмонного вклада в

Al Ga^Ae, учитывающая возможность возбуждения двух типов плазмонянх колебаний. Использование втой модели позволило определить концентрацию Са в A1Q 40aQ 6Ав о точностью 10 %.

. 7. Показано, что на фильтровании. изображениях, полученных в электронах с малыми потерями энергии, можно визуализировать области разного состава в слоимых структурах иолуггроводник-ди-элэктрик. Комбинированное использование фильтрованных изобрвкокиД и спектров энергетических потерь позволяет идентифицировать химический состав слсев о разрешением Б нм.

Список цитируемой литературы:

1. Egerton R.P. Electron Energy-Loss Spectroacopy in the Electron Microscope. N.Y.: Plénum Preas, 1986. 416 p.

2. Kundioarm H.K., Gronsky R. Plasmon llneshape anulysia in EELS oî seralconductors. // iroe. 46 th Ann, Meet. Electron Microscopy Soc. of America. San Francisco. 1988. P. 500 - 501.

3. Kundmarin M.K. Anelysls of semiconductor EELS in the low-loss reglme. // Mlurobean Analysia - 1986. San Francisco: San Francisco Press, 1986. P. 417 - 420.

Основные резулътртц диссертации изложены а публикрцуях:

1. Забегеэва У.Г., Максимов С.К. О возможностях метода спектроскопии электронных энергетически, потерь при влэктронно-микро-скопических исследованиях, /V Заводская лаборатория. 1SS0 3. стр. 27 - 32.

2. Забегаева У.Г. Устранение эффектов многократного рассеяния из спектров енергетических потерь электронов. // Сбор, науч. тр. "Физические основа микроэлвктроянцх. приборов." Под ред.

Шермаргора Т.Д. М: MVBT. .1930, С. 118 - 127.

3. Забегаева У.Г, Получение и обработка Ш£-мшктров при исследованиях слоиста); структур Sl/310g и Si/Si3N4. // Тез. докл. XIV Нодооюз. конф. по влектр, микр. г. Суздаль. 1990. 0. 117-118.

4. ЗабегейБа У.Г., Максимов С.К. Учат многократного рассеяния электронов в методика спектроскопии энергетических потерь влектронов. // Заводская лаборатория, »991. * 9, С. 38 - 41, .

5. Зйбегаевй У.Т., Наксимов С.К. Устранение аффектов, соуслэалашшх • углерода» загрязнением в процессе получений' SHIi5-спектров, // Заводская лаборатория. 19'Э1. Л 10. С. 21 - 23.

6. Забегаем У.Г,, Мекзжмов С.К. S1EM и ESIS-иааледованая ачоеа-па структур S10./S1 и Si^/S!.. // Тез. дом, VII Всееога. сида. ко ростр, ел, микр, к аналет. иысдаы иссл. тверда тел (РЭМ-91). г. Звенигород. 1991, С, 15,

7. Боргардт Н.И., Забегаава У,Г., Нрамар' С.Ф. Особенности мспвдьзоаанэд оожтрэсхопш* энергетических потерь бистрах «акгрошз при еналиав состава полупроаодакоанх гетероструктур // Соори. науч. трудов "Матбриали тьердотельной влектроника," Под ред. дверсва В.К, И.: Ш, 1954. С. 17 - 26.

8. Бс.ргардч if.ll., з&ббгеаьа У,Г., Кршар 0,0. Использование характеристических вкладов в области . малых потерь энергии э сюиуедуатш ан-ргетичвских потерь электронов. // Иаьэовдя РАН, серая 1S95. т. 59, * 2, С. 100 - 106.

S- Воргардг Н.И., Зябэгаова У.Г., Крамар С.Ф., Кукдин О,». Иапользошке области «аляс потерь енерпш при исляедаь&ши ио^'Гфоводников метсдо« спектроскопии ане-гегичеекшс потарь оысурах &лбктроаов. /J ?еэ. докл. XVI рос. конф. по ел. микр.

г. Черноголовка. 1996 . 0. 7 - 8.

10. Borgardt N.I., Zsbegaeva U.G., Krainar S.F., Kuxlln S.J. EELS of A-*B5 semiconductors ixi the low-loeB-rsgion. /! Ргоо. И European cong. on mlcroac. Dublin. Ireland. 1996. P. 421 - -»24.

Тип. Ш'ИЭТ Объем 1 п.л, 5ак. Тир. 100 акз.