Studium mikrodefektů v křemíkových deskách difuzním rozptylem rtg záření

Bc. Václav Valeš

Master's thesis

Study of microdefects in silicon wafers by diffuse x-ray scattering

Anotácia:

Defekty v křemíku jsou vzhledem k jeho významu jako polovodičového materiálu stále předmětem intenzivního studia. V mé diplomové práci byla k tomuto studiu použita metoda rentgenové difrakce. Přítomnost defektů v krystalu dává vzniknout nekoherentnímu difúznímu záření, jehož intenzita je úměrná hustotě defektů. Pro zjištění hustoty je však nutné intenzitu difúzně rozptýlenou od defektů normovat; v této práci bylo použito srovnání s intenzitou termálního difúzního rozptylu. Nejprve byly nasimulovány průběhy intenzity difúzního rozptylu v okolí vhodného uzlového bodu reciproké mříže. Na naměřených scanech ve směru q_x od difrakčního maxima byly identifikovány části příslušející jednotlivým typům difúzního rozptylu (rozptyl na defektech a termální difúzní rozptyl) a bylo tak možné určit hustotu defektů, která byla srovnána s hustotou z převzatého měření leptových důlků. Dále byl vysvětlen neočekávaný tvar poklesu intenzity termálního difúzního rozptylu.

Abstract:

Since silicon is the most important semiconductor material the study of its defects is still of a great importance. In my thesis X-ray diffraction method was used for this study. The presence of defects gives rise to incoherent diffuse scattering whose intensity is proportional to the defect density. For the determination of the defect density it is necessary to normalize the intensity diffusely scattered from defects however; in this thesis comparison with the intensity of the thermal diffuse scattering was used. First, maps of the diffusely scattered intensity in the surroundning of a suitable reciprocal lattice point were simulated. In the measured scans in the q_x direction, regions corresponding to particular types of diffuse scattering (scattering from the defects and the thermal diffuse scattering) were recognised so that the defect density could have been calculated. The density was compared with the density obtained from the adapted chemical etching measurement. Then the unpredicted shape of the decrease of the intensity of thermal diffuse scattering was explained.

Kľúčové slová

Rtg difrakce, defekty v křemíku, difúzní rozptyl, termální difúzní rozptyl

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 5. 2008

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 12. 6. 2008
• Vedúci: prof. RNDr. Václav Holý, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Physics / Condensed Matter Physics