주사 전자 현미경(SEM)을 사용하여 박막 두께를 측정하려면 일반적으로 박막의 단면을 분석하는 과정을 거칩니다. 이 방법은 두께가 100nm에서 100μm에 이르는 박막을 반도체화하는 데 특히 효과적입니다. SEM은 두께를 측정할 뿐만 아니라 특히 에너지 분산 분광법(EDS) 검출기와 함께 사용하면 필름의 표면 형태와 원소 구성에 대한 통찰력도 제공합니다.
단면 SEM 분석:
SEM으로 박막 두께를 측정하는 첫 번째 단계는 단면 샘플을 준비하는 것입니다. 여기에는 박막의 깨끗하고 선명한 단면을 노출하는 방식으로 샘플을 절단하는 작업이 포함됩니다. 그런 다음 샘플을 스텁에 장착하고 일반적으로 금 또는 백금과 같은 얇은 전도성 물질로 코팅하여 SEM 이미징 프로세스 중 전하를 방지합니다.이미징 및 측정:
준비가 완료되면 SEM을 사용하여 샘플을 이미징합니다. 전자 빔이 샘플 표면을 스캔하고 전자와 샘플 간의 상호 작용이 샘플의 표면 지형, 구성 및 기타 특성에 대한 정보를 제공하는 신호를 생성합니다. 두께 측정의 경우, 단면도는 필름의 두께를 직접 시각화할 수 있기 때문에 매우 중요합니다. 두께는 필름의 상단 표면과 기판 사이의 거리를 분석하여 SEM 이미지에서 직접 측정할 수 있습니다.
정확도 및 고려 사항:
두께 측정의 정확도는 SEM의 해상도와 샘플 준비의 품질에 따라 달라집니다. 고해상도 SEM은 나노미터 단위의 정밀도로 측정할 수 있습니다. 그러나 정확한 분석을 위해서는 시료의 구성과 구조를 알아야 한다는 점에 유의해야 합니다. 구성을 알 수 없는 경우 두께 측정에 오류가 발생할 수 있습니다.
장점과 한계:
