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Characterization of Surface Modifications by White Light Interferometry: Applications in Ion Sputtering, Laser Ablation, and Tribology Experiments

In materials science and engineering it is often necessary to obtain quantitative measurements of surface topography with micrometer lateral resolution. ...

Argonne National Laboratory

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&#x9AD8;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x7684;&#x4E8C;&#x6B21;&#x79BB;&#x5B50;&#x8D28;&#x8C31;&#x6CD5;&#x7684; nanolayers &#x5206;&#x6790;&#x6DF1;&#x5EA6;&#x3002;

Although the fundamental physical limits for depth resolution of secondary ion mass spectrometry are well understood in theory, the experimental work to achieve and demonstrate them is still ongoing. We report results of high-resolution TOF SIMS (time-of-flight secondary ion mass spectrometry) depth profiling experiments on a nanolayered structure, a stack of 16 alternating MgO and ZnO ~5.5 nm layers grown on a Si substrate by atomic layer deposition.

High-resolution secondary ion mass spectrometry depth profiling of nanolayers.

Bien que les limites physiques fondamentaux pour la r&eacute;solution de la profondeur de la spectrom&eacute;trie de masse des ions secondaires comprennent bien en th&eacute;orie, les travaux exp&eacute;rimentaux pour atteindre et d&eacute;montrer leur sont toujours en cours. Nous rapportons les r&eacute;sultats de la profondeur de TOF SIMS (spectrom&eacute;trie de masse d&#39;ions secondaires de temps de vol) &agrave; haute r&eacute;solution des exp&eacute;riences sur une structure nanocouches, une pile de 16 couches nm de MgO et ZnO ~5.5 cultiv&eacute;s sur un substrat Si par d&eacute;p&ocirc;t de couches atomiques de profilage.

Ionique secondaire spectrom&eacute;trie de masse profilage d&#39;&eacute;paisseur nanocouches.

Obwohl die grundlegenden physikalischen Grenzen f&uuml;r tiefe Aufl&ouml;sung von Sekund&auml;rionen-Massenspektrometrie in der Theorie gut verstanden sind, ist die experimentelle Arbeit zu erreichen und zeigen ihnen noch nicht abgeschlossen. Wir berichten &uuml;ber Ergebnisse von hochaufl&ouml;senden TOF SIMS (Time-of-Flight Sekund&auml;rionen-Massenspektrometrie) Tiefe Profilierung Experimente auf eine Nanolayered-Struktur, die einen Stapel von 16 abwechselnd MgO und ZnO ~5.5 nm-Schichten auf einem Si-Substrat von atomic Layer Deposition angebaut.

Hochaufl&ouml;sende Sekund&auml;rionen-Massenspektrometrie Tiefe Profilierung von Nanoschichten.

Nonostante i limiti fisici fondamentali per la risoluzione di profondit&agrave; di spettrometria di massa di ioni secondari sono ben comprese in teoria, il lavoro sperimentale di raggiungere e dimostrare loro &egrave; ancora in corso. Riportiamo i risultati di profondit&agrave; di TOF SIMS (spettrometria di massa di ioni secondari a tempo di volo) ad alta risoluzione profilatura esperimenti su una struttura di nanolayered, una pila di 16 MgO e ZnO ~5.5 nm strati coltivati su un substrato Si da deposizione di strati atomici alternati.

Spettrometria di massa ioni secondari ad alta risoluzione profondit&agrave; profilatura di nanolayers.

&#x6DF1;&#x3055;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x4E8C;&#x6B21;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x8CEA;&#x91CF;&#x5206;&#x6790;&#x6CD5;&#x306E;&#x57FA;&#x672C;&#x7684;&#x306A;&#x7269;&#x7406;&#x7684;&#x306A;&#x9650;&#x754C;&#x3082;&#x7406;&#x8AD6;&#x7684;&#x306B;&#x306F;&#x7406;&#x89E3;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x304C;&#x3001;&#x9054;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7684;&#x306A;&#x4F5C;&#x54C1;&#x304C;&#x307E;&#x3060;&#x9032;&#x884C;&#x4E2D;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x7A4D;&#x5C64;&#x69CB;&#x9020;&#x3001;16 &#x306E;&#x4EA4;&#x4E92; Si &#x57FA;&#x677F;&#x4E0A;&#x539F;&#x5B50;&#x5C64;&#x84B8;&#x7740;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x6210;&#x9577;&#x3057;&#x305F; ~5.5 nm &#x306E; MgO &#x53CA;&#x3073; ZnO &#x306E;&#x5C64;&#x306E;&#x30B9;&#x30BF;&#x30C3;&#x30AF;&#x5B9F;&#x9A13;&#x9AD8;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD; TOF &#x30B7;&#x30E0;&#x30BA; &#xFF08;&#x98DB;&#x884C;&#x6642;&#x9593;&#x578B;&#x4E8C;&#x6B21;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x8CEA;&#x91CF;&#x5206;&#x6790;&#x6CD5;&#xFF09; &#x6DF1;&#x3055;&#x65B9;&#x5411;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x9AD8;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x4E8C;&#x6B21;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x8CEA;&#x91CF;&#x5206;&#x6790;&#x6CD5;&#x306F;&#x30CA;&#x30CE;&#x30EC;&#x30A4;&#x30E4;&#x30FC;&#x306E;&#x6DF1;&#x3055;&#x3002;

2 &#xCC28; &#xC774;&#xC628; &#xC9C8;&#xB7C9; &#xBD84;&#xC11D;&#xC758; &#xAE4A;&#xC774; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xB300; &#xD55C; &#xADFC;&#xBCF8;&#xC801;&#xC778; &#xBB3C;&#xB9AC;&#xC801; &#xD55C;&#xACC4; &#xC774;&#xB860;&#xC5D0; &#xC774;&#xD574; &#xC798; &#xB418; &#xC788;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xB2EC;&#xC131; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xC791;&#xC5C5; &#xC5EC;&#xC804;&#xD788; &#xC9C4;&#xD589; &#xC911; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xACE0;&#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; TOF &#xC2EC;&#xC988; (&#xBE44;&#xD589; &#xC2DC;&#xAC04; 2 &#xCC28; &#xC774;&#xC628; &#xC9C8;&#xB7C9; &#xBD84;&#xC11D;) &#xAE4A;&#xC774; &#xD504;&#xB85C; &#xD30C;&#xC77C;&#xB9C1; 16 &#xAD50;&#xB300;&#xB85C; &#xBC18;&#xBCF5; &#xB418;&#xB294; &#xC6D0;&#xC790; &#xCE35; &#xC99D; &#xCC29; &#xD558; &#xC5EC; Si &#xAE30;&#xD310;&#xC5D0; &#xC131;&#xC7A5; MgO &#xBC0F; ZnO ~5.5 nm &#xB808;&#xC774;&#xC5B4; &#xC2A4;&#xD0DD; nanolayered &#xAD6C;&#xC870;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC758; &#xACB0;&#xACFC; &#xBCF4;&#xACE0; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xACE0;&#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; 2 &#xCC28; &#xC774;&#xC628; &#xC9C8;&#xB7C9; &#xBD84;&#xC11D; &#xAE4A;&#xC774; nanolayers&#xC758; &#xD504;&#xB85C; &#xD30C;&#xC77C;&#xB9C1;.

Aunque los l&iacute;mites f&iacute;sicos fundamentales para la resoluci&oacute;n de la profundidad de la espectrometr&iacute;a de masas de iones secundarios se entienden bien en teor&iacute;a, el trabajo experimental para lograr y demostrarles est&aacute; a&uacute;n en curso. Divulgamos resultados de alta resoluci&oacute;n profundidad de TOF SIMS (espectrometr&iacute;a de masas de iones secundarios de tiempo de vuelo), perfiles de experimentos sobre una estructura Polymeric, una pila de 16 alternando MgO y ZnO capas de nm ~5.5 crecidas sobre un sustrato de Si por la deposici&oacute;n de la capa at&oacute;mica.

Sergey V. Baryshev

Materials Science Division

Argonne National Laboratory

Characterization of Surface Modifications by White Light Interferometry: Applications in Ion Sputtering, Laser Ablation, and Tribology Experiments

Sergey V. Baryshev

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Argonne National Laboratory

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