Способ определения энергии активации диффузии тонких пленок

Авторы патента:

H01L21 - Способы и устройства для изготовления или обработки полупроводниковых приборов или приборов на твердом теле или их частей (способы и устройства, специально предназначенные для изготовления и обработки приборов, относящихся к группам H01L 31/00- H01L 49/00, или их частей, см. эти группы; одноступенчатые способы изготовления, содержащиеся в других подклассах, см. соответствующие подклассы, например C23C,C30B; фотомеханическое изготовление текстурированных поверхностей или поверхностей с рисунком, материалы или оригиналы для этой цели; устройства, специально предназначенные для этой цели вообще G03F)[2]

G01R29 - Устройства для измерения или индикации электрических величин, не отнесенные к группам G01R 19/00-G01R 27/00

306427

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссюа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.V.1966 (№ 1079134/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11 V1.1971. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 21Л I I.1971

МПК G Olr 29/00

Н Oll 7/00

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.799:

:537.311.3 (088.8) Авторы изобретения

В. С. Баталов и Л. Н. Линник

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ

ДИФФУЗИИ ТОНКИХ ПЛЕНОК

Д= вЂ” Д, вЂ” ехр (2) 1пД вЂ”:

Изобретение относится к способам определения диффузионных характеристик различных материалов, в частности энергии активации диффузии газов в тонкие пленки различных материалов.

Известен способ определения энергии активации диффузии, при котором на поверхность образца наносят тонкий слой исследуемого материала, подключают к измерительной ячейке, одним из элементов которой является образец, источник СВЧ-мощности и измеряют добротность получившегося контура.

Для повышения точности определения и расширения диапазона измерений величины энергии активации, согласно предложенному способу, изготовляют из подготовленного образца полый резонатор, выбирая необходимую толщину исследуемого слоя подбором геометрических размеров резонатора и частоты, на которой осуществляют измерения. Над н апыляемой поверхностью поддерживают неизменным давление исследуемых газов, изменяют температуру в изучаемом диапазоне и измеряют зависимость от температуры коэффициента диффузии, для определения которого проводят последовательно несколько измерений изменения числа диффундирующих в скинслое частиц, осуществляя регистрацию изменения электропроводности слоя избранной толщины.

Зависимость коэффициента диффузии Д от числа и; продиффундировавших частиц газа в скин-слой толщиной Az за промежутки времени At выражается формулой:

An) 1

ЛвЂ”

Ьл; вЂ” hncâ€”

10 (Az)"где An<, Anq, An>, ..., An; i, An; вЂ” изменения числа диффундирующих частиц в одинаковые временные интервалы At в единице объема.

Энергия активизации диффузии Е определяется из соотношения:

20 где Д вЂ” некая константа, не зависящая (для небольших температурных интервалов) от температуры Т, R вЂ” универсальная газовая постоянная.

Энергия активизации диффузии определяется так же, как тангенс наклона прямой, в координатах:

306427

Предмет изобретения

Составитель М. Лепешкина

Редактор Т. 3. Орловская Техред Л. Я. Леви>-.а Корректор О. С. Зайцева

Заказ 2030/4 Изд. М 858 Тираж 473 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, 1 аушская нгб., д. 4,5

Типограф :я, пр. Сапунова, 2

Для определения энергии активации диффузии из исследуемого материала изготовляют образец в виде полого резонатора. Необходимую для измерений толщину скин-слоя, в которой диффундируют частицы газа, выбирают, варьируя геометрические размеры резонатора и величину частоты, на которой проводят измерения. После этого поддерживают пеизмепным давление исследуемых газов над напыляемо,I поверхностью, изменяют температуру в изучаемом диапазоне и измеряют зависимость от температуры коэффициента диффузии Д.

В соответствии с соотношением (1) для оределения коэффициента диффузии проводят последовательно несколько измерений числа диффупдирующих в скин-слое частиц, регистрируя для этого изменение электропроводности слоя избранной толщины. Число *продиффундировавших в скин-слой частиц связано с его электропроводностью известным из кинетической теории явлений переноса соотношением. Затем по соотношению (2) или (3) находят численное значение энергии активации.

Одинаковые временные интервалы между измерениями выдерживают с точностью в зависимости от требуемой точности измерений.

Способ определения энергии активации диффузии тонких пленок различных материалов, по которому на поверхность образца наносят тонкий слой исследуемого материала, подключают к измерительной ячейке, одним из элементов которой является образец, источник

CB I-мощности и измеряют добротность полу10 чившегося контура, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения и расширения диапазона измерений величины энергии активации, изготовляют из подготовленного образца полый резонатор, выбирая

15 необходимую толщину исследуемого слоя подбором геометрических размеров резонатора и частоты, на которой осуществляют измерения, поддерживают неизменным давление исследуемых газов над напыляемой поверхно20 стью, изменяют температуру в изучаемом диапазоне и измеряют зависимость от температуры коэффициента диффузии, для определения которого проводят последовательно несколько измерений изменения числа диффун25 дирующих в скин-слое частиц, осуществляя регистр ацию изменения электропроводности слоя избранной толщины, причем одинаковые временные интервалы между измерениями выдерживают с точностью в зависимости от тре30 буемой точности измерений.