环境扫描电镜中电荷环境的测量

在环境扫描电镜(ESEM)中,采用高灵敏度的pA-表测试系统,测量法拉第杯,以及Cu-Zn合金、单晶Si、单晶Al2O3三种样品的样品电流(ISP)。ISP值反映出由电子流和离子流控制的ESEM样品室内的电荷环境。法拉第杯的ISP反映出入射电子和离子所控制的电荷环境;样品的ISP反映出入射电子、信号电子和离子所控制的电荷环境。由ISP值可确定ESEM在不同操作和环境条件下的离子化效率、离子化饱和程度,以及气体分子的散射作用。

ZnO纳米线原位生长的ESEM方法

以环境扫描电镜(ESEM)为基础,配置氧气微注入系统及加热台附件,作为ZnO纳米线生长的微型实验室。实验结果表明,纯Zn片在环境压力为1×10-2Pa和300℃的环境条件下,可原位反应生成直径几十纳米的、较均匀的ZnO纳米线。

采用同步辐射源X射线衍射技术原位观测VLSI铝互连线的应力

为研究VLSI金属互连线的应力导致IC器件失效的问题,采用同步辐射源X射线衍射技术,原位测试了VLSI中Al互连线在电迁徙及加热条件下的应力变化.沉积态的Al互连线在室温下为拉应力.退火过程使拉应力逐渐减小,在300～350℃过程中由拉应力转为压应力.在电流密度为(3×105～4×106)A/cm2,275min的电徙动实验过程中,Al互连线阳极端由拉应力转变为压应力,并随后随着电流密度的增加而增加.此外,采用扫描电镜(SEM)观察了Al互连线的电迁徙失效特征及应力释放过程.

氧化铝的加热荷电补偿研究

在环境扫描电镜（ESEM）中配置加热台，对Al2O3样品进行加热实验。结果表明，Al2O3表面的荷电效应随温度的稳定升高而逐渐减小。当温度上升至～360℃时，荷电效应完全消除，得到清晰的二次电子（SE）像。在加热过程中，Al2O3样品的吸收电流（Iα）值不断提高，在～360℃时达到2．67×10^-7A。这个值相当于Al样品台的乇值，表明加热可增加Al2O3表面的导电率。此外，在高真空环境中通过加热消除荷电后，得到的Al2O3样品的SE像衬度优于通常在低真空环境中通过电子-离子中和作用得到的图像衬度。

扫描电镜中的电子反射镜像现象及应用

观察非导电样品在扫描电镜(SEM)中产生的电子镜现象。研究了电子镜出现的条件,监测了电子镜像出现过程中表面电势Es和吸收电流Ia的变化。结果表明,当Es达到7 kV-9 kV时出现了电子镜像。当电子总发射产额σ■1,Es■ 4kV,及Ia■0时,形成了稳定而无畸变的电子镜像。利用电子镜现象可确定电子散射率及入射电子能量的临界值E2,以及评价非导电样品导电性能。