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角分辨XPS测定极薄金膜的厚度和覆盖率
  • ISSN号:1673-2812
  • 期刊名称:《材料科学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:O411[理学—理论物理;理学—物理] TN304[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,甘肃兰州730000, [2]茂名学院,广东茂名525000, [3]中国科学院研究生院,北京100039
  • 相关基金:国家自然科学基金委刨新群体研究基金资助项目(50421502)和中国科学院“百人计划”资助项目
中文摘要:

极薄薄膜的覆盖率有时难以用常规方法定量表征。本文提出了一套以单层薄膜的角分辨X射线光电子能谱(ARXPS)模型测定极薄薄膜的厚度h,以恰好不再能检测到基底信号的光电子出射角(TOA)为最小基底信号起飞角θmin,以最大裸露线宽L=h/tgθmin为直径的圆形裸露区模型估算薄膜覆盖率的新方法。将该方法应用于热蒸镀法在羟基化硅基底上制备的极薄的岛状金膜,当TOA〉17.5°时Au 4f的峰强变化与单层膜的ARXPS模型吻合得很好;当TOA〈7.5°时不再能检出基底信号;测得金膜的厚度为16.0±0.4,金膜覆盖率为-92%。

英文摘要:

Coverage rate of extremely-thin films sometimes are hard to be quantitatively characterized by routine methods. A new series of metrology has been proposed in this paper by using the single-layer angle-resolved X-ray photoelectron spectroscopy (ARXPS) model to determine the thickness h of an extremely-thin film, by defining the photoelectron take-off angle (TOA) at which the substrate signals were no longer being detected as the minimum substrate-signal TOA θmin, and by using a model of taking the maximum naked-area length L = h/tgθmin as the diameter of the round snaked-substrate area to estimate the film coverage rate. The metrology was applied to extremely-thin island-shaped gold films on hydroxylated silicon wafers prepared by thermally-evaporated method. Results show that the variation of Au 4f peak intensity fitted the single-layer ARXPS model well when TOA 〉 17.5° and substrate signals could no longer be detected when TOA 〈 7.5°; the measured thickness of the gold film was 16.0 ± 0.4A and the film coverage rate was - 92% .

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期刊信息
  • 《材料科学与工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:叶志镇
  • 地址:浙江杭州浙大路38号浙江大学材料系
  • 邮编:310027
  • 邮箱:jmse@ema.zju.edu.cn
  • 电话:0571-87951403
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-2812
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1307/T
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9446