透射电子显微镜在微纳米电子学的应用

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Alain Claverie

Transmission Electron

Microscopy in Micronanoelectronics

2012，264p

Hardcover

ISBN9781848213678

Alain Claverie

1932年Ruska发明了以电子束为光源的透射电子显微镜（TEM），电子束的波长要比可见光和紫外光短得多，并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比，也就是说电压越高波长越短，目前TEM的分辨力可达0.2nm。今天，璀璨夺目和高度一致的电子源和敏感的检测器已经从根本上改变了可以通过TEM获得的信息的类型和质量，现在TEM不仅大量应用于学术界，同时大量应用于工业研究中心和工厂。

本书主题集中在应变测量和映射、掺杂激活和隔离、纳米级界面反应、缺陷识别和用聚焦离子束制备样品等内容。在简要介绍了基本理论后，每一种技术都通过实验室或工厂的案例进行说明。全书包括9章：1.在TEM中用离轴电子全息技术进行的活性掺杂剖析，主要讲述了离轴电子全息技术的基础知识以及基于电子全息技术的活性掺杂剖析的应用实验；2.使用STEMEELS/EDX光谱技术的掺杂分布定量分析，主要讲述了用STEMEELS/EDX进行定量掺杂分布分析存在的挑战以及应用实例，并讨论STEMEELS/EDX的特点以及数据处理；3.先进设备的定量应变检测：聚束电子衍射和纳米束衍射之比较，主要讲述了TEM中两种电子衍射技术，并通过实验过程以及结果进行比较；4.应变映射中暗场电子全息技术，主要介绍了暗场电子全息术设备及实验要求，讲述了暗场电子全息技术在应变晶体管中的具体应用；5.电子全息术磁映射，主要讲述了电子全息术实验，全息图分析、分辨率，并对电子全息术磁映射进行展望；6.使用TEM /EELS时界面的互扩散和化学反应，介绍了界面在MOSFET的重要性，讲述了TEM /EELS以及微电子领域界面互扩散/化学反应的研究，讨论了HETEM /EELS在基于稀土和过度金属的高介电常数硅锗薄膜发展过程中的作用；7.工艺引起缺陷的表征，主要讲述了工艺过程引起界面错位以及离子注入引起的缺陷的表征；8.透射电子显微镜的原位表征方法，主要介绍了TEM中的各种原位表征技术，TEM原位表征技术中样品设计以及偏置施加方法；9.用于半导体分析的样品制备，介绍聚焦离子束工具，讲述用聚焦离子束制备TEM样品的具体方法。

本书以一种简单实用的方式展现了最近发明或开发的基于TEM的新的定量技术，以解决科学家和工艺工程师必须面对的开发或优化半导体层和器件中存在的大部分挑战问题，是从事微电子设计领域研究生、研究人员以及工艺工程师的参考工具书。

作者Alain Claverie是法国国家科学研究中心的CEMES实验室的主任，主要在纳米科学、纳米材料和仪器仪表等领域从事研究，是几个欧盟资助的项目的协调者或合作伙伴。

杜利东，助理研究员

（中国科学院电子学研究所）

Du Lidong，Assistant Professor

（Institute of Electronics， CAS）