电子束感生电流样品台

　　扫描电镜已成为当代物理学、化学、医学等一系列领域中不可缺少的实验工具，它的一个主要优点是，电子束与样品相互作用产生的信息十分丰富，用不同的探测手段可获得不同类型的图像。如:二次电子像，背散射电子像、透射电子像及X射线像等。这些图像从不同的侧面反应出了样品自身的性质，而对半导体材料某些性质的观察和测量，特别是结型器件的研究，往往用所谓EBIC或EBIV方法。

　　EBIC技术是利用电子显微镜对半导体器件进行研究的有效方法，半导体器件性能的好坏，不仅取决于器件的设计本身，而且也取决于制作的工艺过程，即使设计的十分周密，往往理想的器件也很难得到，其主要原因是，不管是半导体材料的原生缺陷，还是工艺过程中引进的二次缺陷，都会使器件的性能明显下降。P一n结是半导体结型器件的核心，了解结区的情况对提高半导体器件的质量十分重要。化学方法虽然能显示P一n结，但往往不能给出令人满意的结果。自1963年以后EBIC技术的出现〔1〕，使电子显微镜在半导体材料与器件方面的应用得以迅速发展。今天，这门技术已经广泛用于测定半导体的载流子寿命[2]、扩散长度〔3〕。缺陷能级及表面复合速度〔4〕、揭示P-n结的位置等等。)

　　EBIC技术是当电子束垂直或平行于结平面入射时，电子束激发产生电子空穴对，它们受结电场的作用，当外电路闭合时，便形成电子束感生电流，(如图1所示)，检测这个信号就可以得到EBIC像。

　　EBIC信号可用集成电路样品台进行观测，但需更换样品测角台，而且每测一个样品都要重新卸下测角台十分麻烦。若用普通样品测角台观测，往往由于电流引出困难，使得EBIC技术的应用受到一定的限制。1985年我们在X-650扫描电镜中应用EBIC方法对太阳能电池的结区情况进行研究中，总结出一种获得EBIC像的简易方法。图2，是这种方法的示意图，在普通样品台上安装一个销子，并注意到样品与样品托，销子与样品托之间的彼此绝缘，便可作为EBIC样品台。在进行样品测试时，先将P-n结的一端与底座相接，另一端与销子相接(如图2)，然后将样品送人样品室，此时可进行正常的二次电子像观察。在观察EBIC像时，通过“R”旋钮转动样品托，使销子与预先安好的接触片接通，这时此端接地，并与吸收电流引出端构成回路，即可以吸收电流模式得到EBIC像。

　　上述方法由于不需要专门的测角台，给EBIC信号的获得带来了很大的方便。但它还有一些缺点，如观测前需焊接引线，有时销子与接触片接触不良，由于销子起开关作用，进行EBIC观察时样品不能旋转，因此这时样品移动有四个自由度(X、Y、Z、T)。我们在上述工作的基础上，又对EBIC信号引出方法做了进一步的改进，解决了上述样品台的弊端，不需接引线，样品移动不受限制，在进行EBIC信号观察时，可以有五个自由度(X、Y、Z、T、R驱动样品。改进后的样品台使用方便，可进行断面、平面P一n结的EBIC信号观测。