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KIP - Tieftemperatur-Teilchendetektoren - Materialanalyse

Materialanalyse

Neuartige Herstellungsverfahren in der Halbleiterindustrie, Bio- und Nanotechnologie stellen immer höhere Anforderungen an die Analysemethoden für die Entwicklung, Herstellung und Qualitätssicherung. Hierzu werden zerstörungsfreie, ortsauflösende Verfahren benötigt, um die chemische Zusammensetzung, Bindung und Stöchiometrie von Oberflächen zu untersuchen. Tieftemperaturdetektoren ermöglichen die Analyse solcher Oberflächen mit besonders hoher spektraler Auflösung im Röntgenbereich. Erste kommerzielle Geräte zur Röntgenfluoreszenzanalyse mit Tieftemperaturdetektoren sind auf dem Markt. Abb. 1 zeigt schematisch die Anordnung einer Röntgenfluoreszenzapparatur und Abb. 2 eine Messung an TiN aufgenommen am NIST in Boulder, USA.

NIST Boulder, USA

Cryogenic Spectrometers GmbH CSP, Ismaning

Abb. 1: Skizze eines Oberflächenanalysesystems basierend auf der Messung der Röntgenfluoreszenz der Probe, die mit einem feinen Elektronenstrahl angeregt wird. Die Detektion der Röntgenquanten geschieht mit Hilfe von Tieftemperaturdetektoren.

Abb. 2: Röntgenfluoreszenz-Spektrum einer TiN Oberfläche aufgenommen mit einem supraleitenden Phasenübergangskalorimeter am NIST in Boulder USA.