Regensburg 2000 – scientific programme

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O: Oberflächenphysik

O 16: Rastersondentechniken (II)

O 16.4: Talk

Tuesday, March 28, 2000, 12:00–12:15, H44

Simulationen zur Rasterkapazitätsmikroskopie — •O. Krause, A. Born und R. Wiesendanger — Universität Hamburg, Institut für Angewandte Physik, Jungiusstraße 11, 20355 Hamburg

In den letzten Jahren hat sich die Rasterkapazitätsmikroskopie (SCM) zu einem wichtigen Analyseverfahren im Halbleiterbereich entwickelt. Die Kapazität einer MOS-Struktur wird hierbei mit einer kapazitiven Auflösung von einigen Atto-Farad und einer lateralen Auflösung von einigen Nanometern bestimmt. Dabei wird das Messsignal durch die dreidimensionale Geometrie der Messsonde-Probe-Anordnung entscheidend beeinflusst. Die Auswirkungen dieser Geometrie wurden mit Hilfe eines 3D-Device-Simulators (TCAD von ISE) untersucht. Daneben konnten auch experimentell beobachtete Einflüsse der Umgebung - wie Ladungen auf dem Oxid und die Auswirkungen eines Wasserfilmes - modelliert, simuliert und damit auch erklärt werden. Den Schwerpunkt dieser Untersuchung stellte die Lokalisierung von pn-Übergängen mittels SCM dar. Hierfür wurde ein Kriterium zur Bestimmung der Lage des elektrischen Überganges gefunden (dC/dV = 0). Anhand zahlreicher Variationen der Dotierungsverhältnisse (der p- und n-Dotierung) an abrupten und gaussförmigen Gradienten wurde die Güte des Kriteriums überprüft. Auch Aussagen über den Einfluss der Spitzengeometrie (Öffnungswinkel, innere Verrundung und Auflageradius) und das Auflösungsvermögen des SCMs wurden durch umfangreiche Simulationen möglich.