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Cuantificación de Pt en una estructura de semiconductor NiSi(Pt)-NiSi2

Este ejemplo de aplicación muestra datos de EDS extraídos del crecimiento epitaxial de una película fina de NiSi en aleación con Pt. NiSi se utiliza para estructuras de metalización de un tamaño en el rango de los nanómetros en aparatos de semiconductor como MOSFETs. La aleación de NiSi con Pt se aplica para estabilizar el NiSi metálico a temperaturas elevadas y para evitar su transformación en la fase NiSi2, de peor conductividad. Pt es soluble en NiSi, en el que sustituye a Ni, pero no es soluble en NiSi2.

Ni y Pt se depositan en obleas de Si(001) limpiadas con HF por medio de la pulverización por magnetrón. La cantidad de Pt pulverizado de un solo blanco de Pt se optimizó hasta depositar unos cuantos %at. de Pt. La película se calentó durante 30s a 700°C en atmósfera de N2, lo que produjo una mezcla de NiSi y NiSi2. El NiSi, más denso, aparece más claro en el contraste de Z (número atómico) de la imagen HAADF. El contenido de Pt es difícil de cuantificar con EELS debido al borde desplazado del Pt.

Sin embargo, en el mapa de EDS superpuesto a la imagen HAADF y adquirido en 7 minutos, el Pt se ve claramente. Para la adquisición de los datos de EDS se utilizó un SDD con un ángulo sólido de 0,12sr y 22° de ángulo de incidencia en un STEM convencional. La solución preferida de Pt en NiSi se ve confirmada con este experimento de EDS. La cuantificación del contenido de Pt en NiSi usando factores Cliff-Lorimer teóricos alcanza el resultado esperado de 2 %at. con un rango de error de ±1 %at., como se muestra en el mapa cuantificado y en la línea de escaneo extraída. Ambos confirman que el Pt está más o menos uniformemente distribuido en el NiSi con 2 %at.