Semi-conducteurs

Matériaux 2D

Un matériau 2D est défini comme un matériau cristallin constitué d'une seule couche cellulaire unitaire. Le graphène et les dichalcogénures de métaux de transition (TMDC) suscitent notamment l'intérêt en tant que matériaux semi-conducteurs de nouvelle génération. Lorsqu'ils sont utilisés comme semi-conducteurs, une analyse structurale précise est essentielle, car leur structure cristalline et leur cristallinité influencent grandement leurs performances.

Analyse structurelle | Épaisseur et qualité des films | Analyse des défauts cristallins | Détection/analyse de corps étrangers

Analyse structurelle

Correlated TERS, TEPL and SPM Measurements of 2D Materials

Many challenges remain before the promise of 2D materials is realized in the form of practical nano-devices. An information-rich, nanoscale characterization technique is required to qualify these materials and assist in the deployment of 2D material-based applications.

AFM-TERS measurements in a liquid environment with side illumination/collection

This application note reveals the key instrumental details to succeed in TERS measurements in liquids using side illumination/collection geometry. Such capability aims at bringing breakthroughs in many applications such as heterogeneous catalysis, electrochemistry, cellular biology and biomaterials. In this note, nanoscale chemical imaging of graphene oxide flakes and carbon nanotubes immersed in water is demonstrated with a TERS resolution down to 20 nm along with true non-contact AFM images.

TERS Characterization of Single- to Few-Layer Ti₃C₂Tₓ MXene

MXenes are a large 2D materials family gaining interest for their high electronic conductivity and hydrophilic surface. This application note reports on nano-resolved chemical imaging of single-layer and few-layer flakes of Ti₃C₂Tₓ MXene deposited on a gold substrate using TERS.

TERS Characterization of Graphene Nanoribbons

This application note reports on the TERS nanocharacterization of graphene nanoribbons (GNRs) fabricated by electron beam lithography. The chemical nanoresolution achievable by TERS reveals the presence of amorphous carbon at the edge of the GNRs and locates organic residues. TERS can be considered as a valuable tool for characterizing nanopatterned graphene, an essential step for the development of graphene-based nano-devices.

Correlated TERS and KPFM of Graphene Oxide Flakes

AFM-Raman and its TERS mode are used to show nanoscale surface mapping of structural defects and chemical groups on graphene oxide (GO) flakes with 10 nm spatial resolution. The multi-parameter measurement methodology proposed in this note extends the capability of TERS allowing a direct correlation of local chemical composition and physical properties at the nanoscale not only for 2D materials but for almost any sample surface.

Un flocon de MoS2 : l'image de décalage TEPL dérivée de l'ajustement du pic PL via une analyse de régression.

Both TEPL and TERS images are well correlated with AFM morphological images obtained simultaneously, and all are consistent in revealing the nature (number of layers) of MoS2 flakes. Upon deconvolution, the TEPL signal is even capable of revealing local inhomogeneities within a MoS2 flake of 100 nm size. Kelvin probe measurement supports TEPL and TERS measurements and adds to the power of such tip-enhanced combinative tools.

Structural characterization of WS₂ flakes by Photoluminescence and ultra-low frequency Raman spectroscopy on a unique multimode platform

2D materials are state-of-the-art in nano- and opto-electronics. Characterizing their structural properties with a non-destructive approach at the micron scale is very important.

Characterization of Carbon Nanotubes Using Tip-Enhanced Raman Spectroscopy (TERS)

The use of TERS to reveal the defects density in the structure of CNTs is of interest for a better understanding of the electrical properties of the devices made with such nano-objects. Not only defects concentration but also local chirality changes from the different radial breathing modes, pressure effect and strain distribution can be studied at the single carbon nanotube level through TERS.

Glasses are essential materials with a multitude of uses and many forms. In the area of optoelectronics there is an interest to modify the glass compostion to favor the incorporation of lanthanide elements. Their stability and luminescence properites give the opportunity to fabricate optical materials, such as broadband amplifies, lasers and non linear optical devices. A principal area of interest is that of telecommunications.

Une carte Raman combinée (basse fréquence et empreinte digitale) des couches de MoS2.

There are two types of vibrational modes in MoS2 (as in all layered structures): vibrational modes inside layers (intralayer) and modes resulting from the movements of complete layers (interlayer).

Combined Raman and Photoluminescence Imaging of 2D WS2

Raman and photoluminescence spectroscopy and imaging are used to examine the spatial variation of solid state structure and electronic character of two dimensional (2D) WS2 crystals. Simultaneous acquisition of photoluminescence spectra with the Raman scattering provides complementary ways of rendering Raman and photoluminescence spectral images of thin film WS2.

Épaisseur et qualité des films

Avec les progrès de la technologie des couches minces liés à la miniaturisation, nous proposons des solutions permettant un contrôle avancé du dépôt des couches, telles que l'évaluation in situ pendant le procédé de dépôt et l'évaluation de films minces à l'échelle de l'ångström.

Analyse de films minces en milieu liquide : analyse à l'aide d'une cellule de mesure liquide pour ellipsomètre spectroscopique.
Évaluation in situ des couches minces : analyse de wafers en chambre par intégration de composants analytiques dans la chambre de dépôt.

Informations sur les films obtenues à l'aide d'un ellipsomètre spectroscopique

Analyse des défauts cristallins

La réduction des défauts et le contrôle précis des impuretés sont devenus de plus en plus importants dans les dispositifs semi-conducteurs destinés aux communications à haut débit. Nous présentons plusieurs exemples d'analyse illustrant ces applications.

Évaluation des défauts cristallins à micro-zone : évaluation des défauts à haute résolution spatiale à l'aide de la TEPL

Détection et analyse des contaminants

Les défauts présents sur les wafers peuvent également être causés par des contaminants. Nous présentons une méthode de microanalyse élémentaire permettant d'identifier l'origine de ces défauts.

Détection d'objets étrangers par réticule/masque : détection d'objets étrangers à haut débit
Dispositif d'élimination des corps étrangers sur les plaquettes : dispositif automatique d'élimination des corps étrangers par aspiration et soufflage

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