Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân Tích Thiệt Hại Khắc Nit Khô và Thành Phần Hợp Kim của Các Chất Bán Dẫn Dựa Trên GaN Sử Dụng Quang Phổ Mất Năng Lượng Electron
Tóm tắt
Thiệt hại do khắc nit khô và biến động thành phần của các chất bán dẫn và hợp kim dựa trên GaN là những vấn đề chính cần khắc phục để cải thiện quy trình chế tạo thiết bị và hiệu suất. Phổ mất năng lượng electron (EELS) trong kính hiển vi điện tử truyền qua là một phương pháp hữu ích để nghiên cứu những hiện tượng này vì nó có thể phân tích thành phần nguyên tố và trạng thái liên kết hóa học của mẫu với độ phân giải không gian cao. Tuy nhiên, vì các thành phần thông tin khác nhau này bị chồng lên nhau trong quang phổ EELS, việc phân tích phải được thực hiện một cách cẩn thận. Điều này yêu cầu các kỹ thuật thống kê đa biến, chẳng hạn như phân tích thành phần chính (PCA), để xử lý một lượng lớn dữ liệu trích xuất từ EELS. Trong nghiên cứu này, chúng tôi áp dụng PCA vào quang phổ EELS cạnh lõi N-K và In-M4,5 để nghiên cứu mức độ thiệt hại do khắc bằng tia ion của GaN và thành phần của các giếng lượng tử hợp kim ternary GaInN. Hai quy trình tiền xử lý dữ liệu trước khi phân tích PCA đã được xem xét để đánh giá tính hữu ích thực tế của chúng. Phương pháp tiền xử lý dựa trên chênh lệch cho PCA hữu ích khi hình dạng của cấu trúc cạnh lõi EELS bị thay đổi, trong khi phương pháp tiền xử lý dựa trên trừ pháp luật công suất hữu ích khi cường độ của cấu trúc cạnh lõi EELS là biến đổi.
Từ khóa
#GaN #quang phổ EELS #phân tích thành phần chính #thiệt hại khắc nit khô #hợp kim GaInNTài liệu tham khảo
I. Akasaki, S. Sota, H. Sakai, T. Tanaka, M. Koike, and H. Amano, Electron. Lett. 32, 1105 (1996).
S. Nakamura, M. Senoh, S. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, H. Kiyoku, and Y. Sugimoto, Jpn. J. Appl. Phys. 35, L74 (1996).
J. Wu, W. Walukiewicz, K.M. Yu, W. Shan, and J.W. Ager III., J. Appl. Phys. 94, 6477 (2003).
M.A. Khan, A. Bhattarai, J.N. Kuznia, and D.T. Olson, Appl. Phys. Lett. 63, 1214 (1993).
M. Itoh, T. Kinoshita, K. Kawasaki, M. Takeuchi, C. Koike, and Y. Aoyagi, Phys. Status Solidi (c) 3, 1624 (2006).
G. Franz, Phys. Status Solidi (a) 159, 137 (1997).
J.-M. Lee, K.-M. Chang, I.-H. Lee, and S.-J. Park, J. Electrochem. Soc. 147, 1859 (2000).
J. Ladroue, A. Meritan, M. Boufnichel, P. Lefaucheux, P. Ranson, and R. Dussart, J. Vac. Sci. Technol. A 28, 1226 (2010).
M. Minami, S. Tomiya, K. Ishikawa, R. Matsumoto, S. Chen, M. Fukasawa, F. Uesawa, M. Sekine, M. Hori, and T. Tatsumi, Jpn. J. Appl. Phys. 50, 08JE03 (2011).
S. Izumi, M. Minami, M. Kamada, T. Tatsumi, A. A. Yamaguchi, K. Ishikawa, M. Hori, and S. Tomiya, Jpn. J. Appl. Phys. 52, 08JL09 (2013).
I. Ho, and G.B. Stringfellow, Appl. Phys. Lett. 69, 2701 (1996).
Y. Kanitani, S. Tanaka, S. Tomiya, T. Ohkubo, and K. Hono, Jpn. J. Appl. Phys. 55, 05FM04 (2016).
R.F. Egerton, Electron Energy-Loss Spectroscopy in the Electron Microscope, 2nd ed., (New York: Plenum, 1996).
D. B. Williams and C. B. Carter, Transmission Electron Microscopy Spectrometry: A Textbook for Materials Science. Spectrometry. IV, (Plenum Press, New York, 1996), pp.674-pp.676.
M. Bosman, M. Watanabe, D.T.L. Alexander, and V.J. Keast, Ultramicroscopy 106, 1024 (2006).
S. Muto, T. Yoshida, and K. Tatsumi, Mater. Trans. 50, 964 (2009).
N. Dobigeon, and N. Brun, Ultramicroscopy 120, 25 (2012).
K. Pearson, Dublin Philos. Mag. J. Sci. 2, 559 (1901).
S. Wold, K. Esbensen, and P. Geladi, Chemom. Intell. Lab. Syst. 2, 37 (1987).
A. Savitzky, and M.J.E. Golay, Anal. Chem. 36, 1627 (1964).
Å. Rinnan, F. van den Berg, and S.B. Engelsen, Trends Anal. Chem. 28, 1201 (2009).
K. Kamma, H. Kaneko, and K. Funatsu, J. Comput. Aided Chem. 15, 1 (2014).
R.J. Barnes, M.S. Dhanoa, and S.J. Lister, Appl. Spectrosc. 43, 772 (1989).
S. Lazar, G.A. Botton, M.-Y. Wu, F.D. Tichelaar, and H.W. Zandbergen, Ultramicroscopy 96, 535 (2003).
I.J. Griffiths, D. Cherns, S. Albert, A. Bengoechea-Encabo, M.A. Sanchez, E. Calleja, T. Schimpke, and M. Strassburg, J. Microsc. 262, 167 (2016).