ラザフォードの後方散乱分光法による薄膜中の材​​料の量の正確な決定

イオンビーム分析（IBA）は、ラザフォードと非ルーサーフォードの後方散乱分光法と粒子誘発X線放射（PIXE）を含む技術のクラスターです。最近、複数のIBA技術（pixeを含む）を自己整合的に治療する能力が実証されています。正確な深さプロファイリング薄膜のためのIBAの有用性が批判的にレビューされています。IBAの重要な例として、3つの研究所は、前例のない絶対精度で、名目上5×10（15）AS/cm（2）のフルエンスを埋め込んだシリコンサンプルを独立して測定しました。1.5 MEV（4）HE（+）Rutherford後方散乱分光法（RBS）を使用して、各ラボは、シリコン電子停止電力を介してSBインプラント認定参照材料に追跡可能な1％（カバレッジ係数k = 1）の標準的な不確実性を実証しました。。不確実性の予算は、この精度が電子停止の知識によって支配されていることを示していますが、その特別な注意は、検出システムおよびその他のパラメーターの電子ゲインを正確に決定するためにも必要です。このRBSメソッドは非常に一般的であり、定期的に使用して、イオンインプランターチャージコレクションシステムを正確に検証し、SIMSの標準を証明し、その他のアプリケーションについても使用できます。IBAでのこのような方法の適用の一般性が強調されています。RBSおよびPixeデータが自己整合的に分析された場合、結果として生じる深さプロファイルは、RBSの精度と深さ解像度、およびPIXEの感度と元素識別を継承します。

Ion beam analysis (IBA) is a cluster of techniques including Rutherford and non-Rutherford backscattering spectrometry and particle-induced X-ray emission (PIXE). Recently, the ability to treat multiple IBA techniques (including PIXE) self-consistently has been demonstrated. The utility of IBA for accurately depth profiling thin films is critically reviewed. As an important example of IBA, three laboratories have independently measured a silicon sample implanted with a fluence of nominally 5 × 10(15) As/cm(2) at an unprecedented absolute accuracy. Using 1.5 MeV (4)He(+) Rutherford backscattering spectrometry (RBS), each lab has demonstrated a combined standard uncertainty around 1% (coverage factor k = 1) traceable to an Sb-implanted certified reference material through the silicon electronic stopping power. The uncertainty budget shows that this accuracy is dominated by the knowledge of the electronic stopping, but that special care must also be taken to accurately determine the electronic gain of the detection system and other parameters. This RBS method is quite general and can be used routinely to accurately validate ion implanter charge collection systems, to certify SIMS standards, and for other applications. The generality of application of such methods in IBA is emphasized: if RBS and PIXE data are analysed self-consistently then the resulting depth profile inherits the accuracy and depth resolution of RBS and the sensitivity and elemental discrimination of PIXE.