Solutions en ingénierie électronique et en recherche sur les semi-conducteurs

Vous voulez en savoir plus sur la façon dont nos méthodes analytiques peuvent soutenir vos recherches en ingénierie électronique et dans le domaine des matériaux semi-conducteurs ? Que vous soyez étudiant, chercheur ou professeur, nous avons rassemblé quelques exemples d'application pertinents de nos solutions de recherche dans les domaines des semi-conducteurs et du traitement des dispositifs.

Les matériaux et l'équipement analytique utilisé dans ces exemples se recoupent avec la science et l'ingénierie des matériaux, ainsi qu'avec la physique et la physique appliquée, si bien que vous pourrez trouver des informations supplémentaires sur ces pages. Les abréviations des méthodes sont expliquées au bas de cette page.

Recherche sur les semi-conducteurs

Nos applications destinées à la recherche sur les semi-conducteurs impliquent principalement une diffraction des rayons X haute résolution des couches épitaxiales. Les couches minces par MBE, MOCVD ou CVD constituent des domaines en plein essor de recherche majeurs en ingénierie électronique et en physique. C'est là que nous retrouvons la plus forte concentration de nos applications XRD haute résolution. Le développement de nouveaux matériaux semi-conducteurs et la volonté de relever les nombreux défis liés à l'intégration de nouveaux matériaux à des dispositifs de travail constituent une quête permanente. Le tableau ci-dessous contient une sélection de notes d'application qui illustrent les mesures typiques effectuées sur les matériaux semi-conducteurs. Cliquez sur l'un des liens du tableau pour en savoir plus !

Recherche sur les semi-conducteurs	Méthode	Préparation	Titre de la note d'application (lien)
Couches épitaxiales – recherche de réflexions	HR-XRD	Alliages GaN/InGaN	Réflexions disponibles pour les XRD coplanaires et in-plane de GaN et d'alliages associés
Couches épitaxiales – mesures rapides	HR-XRD	Plusieurs puits quantiques InGaN/GaN	Mesures rapides par diffraction des rayons X sur des structures semi-conductrices
Couches épitaxiales – stabilité thermique	HR-XRD	AlInN/GaN/Saphir	Étude de la stabilité thermique des structures de transistors à mobilité électronique élevée, à base de nitrure de gallium
Couches épitaxiales – déformation, composition et épaisseur de couche	HR-XRD	Nitrure de gallium et composés apparentés	XRD de nitrure de gallium et composés apparentés : déformation, composition et épaisseur de couche (brochure)
Couches épitaxiales – déformation, composition et épaisseur de couche	HR-XRD	GaAs sur Ge sur Si	Couches minces semi-conductrices. Analyse des cellules photovoltaïques III-V sur des substrats de silicium
Semi-conducteurs à bande étroite (IR) – composition du film, épaisseur	Fluorescence X	Films d'InxSy sur du verre	Zetium – Analyse de couches d'InxSy sur du verre à l'aide de Stratos
Polymères OLED – masse moléculaire	GPC	Poly(phénylène-vinylène) (PPV) dans du chloroforme ; 2) poly(fluorène-phénylènevinylène)(PF-PPV) dans du THF ; 3) polythiophène (PT) dans du chloroforme	Analyse de polymère conjugué par GPC-PDA
Semi-conducteurs de pérovskite – défauts	Topographie en réflexion	Pérovskite LiTaO3	Topographie en réflexion avec le PIXcel^3D
Matériaux à changement de phase – identification de phase cristalline	XRD/XRR	Tellurure d'antimoine au germanium (Ge2Sb2Te5) PCM	Combinaison de XRR et XRD pour l'étude in situ de matériaux à changement de phase
Couches minces – méthodes in-plane	XRD/HR-XRD	Co-films sur disques durs, GaN sur saphir	Diffraction in-plane
Cellules solaires à couche mince – présentation	XRD/HR-XRD	Matériaux pour cellules solaires, généralités	Techniques de diffraction des rayons X pour la caractérisation des couches minces des cellules photovoltaïques
Semi-conducteurs à large bande passante (UV) – qualité de couche mince	XRD/XRR	Films de ZnO sur du verre	Étude XRD complète de couches minces de ZnO

Traitement des dispositifs

L'analyseur de wafers de Malvern Panalytical n'est pas souvent employé dans la recherche universitaire, mais il est utile de montrer ici certains exemples de fabrication de processus dans lesquels il est utilisé pour mesurer la composition élémentaire et l'épaisseur de film. La découpe et le polissage des wafers constituent également une étape importante dans le traitement des dispositifs, et la caractérisation de la taille des particules est importante pour contrôler la qualité des slurrys de découpe et de polissage. Cliquez sur l'un des liens du tableau pour en savoir plus !

Traitement des dispositifs	Méthode	Préparation	Titre de la note d'application (lien)
Films diélectriques – composition, épaisseur	Fluorescence X	Films diélectriques en verre borosilicaté (BPSG), bore, phosphore, silicium	Analyse des films BPSG
Couches de barrière de diffusion – composition, épaisseur	Fluorescence X	Couches multiples de Cu/TaNx sur wafers de Si	Analyse simultanée des empilements Cu/TaNx
Métallisation diffusion/liaison – épaisseur de composition	Fluorescence X	Couches de TiNx sur wafers de Si	Analyse FP multiples de couches minces de TiNx sur des substrats de Si
Couches épitaxiales – composition	Fluorescence X	Concentration en Ge dans des films de Si(1-x)Gex	Analyse des films de Si(1-x)Gex
Films ferroélectriques/diélectriques – composition, épaisseur	Fluorescence X	Films de titanate de baryum-strontium (BST) sur Pt	Analyse des films de titanate de baryum-strontium sur Pt
Couches de connexion en grille – épaisseur	Fluorescence X	Couches de tungstène (W)	Analyse des films W
Technologie de grille – épaisseur de couche	Fluorescence X	Dépôt de WSix sur du silicium	Analyse de films de WSix
Couples multiples magnétorésistantes géantes – composition, épaisseur	Fluorescence X	Couches minces de Ta, NiMn, PtMn, CoFe, Cu, NiFe, Al2O3	Analyse d'empilement de couches GMR (Giant Magneto Resistance) à l'aide de la spectrométrie de fluorescence X
Couches d'interconnexion – composition, épaisseur	Fluorescence X	Couches d'interconnexion de AlCu sur substrat de S	Analyse des films AlCu
Couches de passivation – épaisseur	Fluorescence X	Couches minces de Ni-Ta sur du Si	Zetium – analyse de couches minces de Ni-Ta à l'aide de Stratos
Têtes de lecture/écriture pour disques durs – épaisseur de couche	Fluorescence X	Films de CoNiFe sur disques durs	Contrôle de procédé en ligne de couches de CoNiFe dans la fabrication de têtes de lecture/écriture
Suspension de découpe de wafers – taille des particules et forme	Imagerie	Carbure de silicium – slurry abrasive	Analyse de slurrys abrasives de scies à fil pour faciliter le recyclage à l'aide du système d'analyse dynamique d'images automatisé FPIA-3000
Slurry de polissage de wafers – taille des particules	ELS/DLS	Particules à base de silice dans une solution de sel d'ammoniac, particules à base de silice dans une solution de KOH	Caractérisation d'échantillons de slurry de SiO2 utilisées dans le polissage chimico-mécanique
Slurry de polissage de wafers – potentiel zêta	ELS	Particules de SiO2 ou Al2O3	Mesure du potentiel zêta de dispersions de slurry de CMP hautement concentrées

Explication des acronymes

Nos produits et technologies sont décrits sur les pages Produits. Vous trouverez ci-dessous un guide de référence rapide aux propriétés mesurées par nos instruments, avec le nom de la mesure et son acronyme. Cliquez sur chaque méthode pour en savoir plus !

Abréviation	Nom de la méthode	Instrument(s)	Propriété mesurée
DLS	Diffusion dynamique de la lumière	Zetasizer	Taille moléculaire, rayon hydrodynamique R_H, taille des particules, distribution de taille, stabilité, concentration, agglomération
ELS	Électrophorèse laser Doppler	Zetasizer	potentiel zêta, charge des particules, stabilité de la suspension, mobilité des protéines
ITC	Titration calorimétrique isotherme	MicroCal ITC	Affinité de liaison, thermodynamique des réactions moléculaires en solution
DSC	Calorimétrie différentielle à balayage	DSC Microcal	Dénaturation des grosses molécules, stabilité des macromolécules
GCI	Interférométrie couplée à un réseau	Creoptix WAVEsystem	Cinétique de liaison en temps réel et affinité de liaison, sans marquage avec fluidique
IMG	Analyse automatique des images	Morphologi 4	Imagerie des particules, mesure automatisée de la forme et de la taille
MDRS	Spectroscopie Raman à orientation morphologique	Morphologi 4-ID	Imagerie des particules, mesure automatisée de la forme et de la taille, identification chimique et détection des contaminants
LD	Diffraction Laser	Mastersizer Spraytec Insitec Parsum	Taille des particules, distribution de taille
NTA	Analyse du suivi individuel de particules	NanoSight	Taille des particules, distribution de taille et concentration
SEC ou GPC	Chromatographie d'exclusion de taille / Chromatographie par perméation de gel	OMNISEC	Taille moléculaire, masse moléculaire, état oligomérique, taille des polymères ou des protéines et structure moléculaire
SPE	Préparation des échantillons par fusion	Le Neo LeDoser Eagon 2 Le OxAdvanced M4 rFusion	Préparation d'échantillons de perles fondues pour XRF, préparation de solutions de peroxyde pour ICP, pesée du fondant pour la fabrication des perles
UV/Vis/NIR/SWIR	Spectrométrie infrarouge ultra-violet/visible/proche infrarouge/à ondes courtes	LabSpec FieldSpec TerraSpec QualitySpec	Identification et analyse des matériaux, humidité, minéraux, teneur en carbone. Vérification sur le terrain pour les techniques spectroscopiques depuis le ciel et par satellite.
PFTNA	Activation thermique/neutronique à pulsations rapides	CNA	Analyse élémentaire en ligne
XRD-C	Diffraction des rayons X (cristallographie)	Aeris Empyrean	Affinement de la structure des cristaux moléculaires, identification et quantification de la phase cristalline, rapport cristallin à amorphe, analyse de la taille des cristallites
XRD-M	Diffraction des rayons X (microstructure)	Empyrean X'Pert³ MRD(XL)	Contrainte résiduelle, texture
XRD-CT	Imagerie par absorption des rayons X par tomodensitométrie	Empyrean	Imagerie 3D de solides, de la porosité et de la densité
SAXS	Diffusion des rayons X aux petits angles	Empyrean	Nanoparticules, taille, forme et structure.
GISAXS	Diffusion de rayons X aux petits angles en incidence rasante	Empyrean	Couches minces et surfaces nanostructurées
HR-XRD	Diffraction des rayons X haute résolution	Empyrean X'Pert³ MRD(XL)	Couches minces et multicouches épitaxiales, composition, déformation, épaisseur, qualité
XRR	Réflectivité des rayons X	Empyrean X'Pert³ MRD(XL)	Couches et surfaces minces, épaisseur de film, rugosité de surface et d'interface
Fluorescence X	Fluorescence X	Epsilon Zetium Axios FAST 2830 ZT	Composition élémentaire, concentration élémentaire, éléments traces, détection de contaminants