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Cartographie des champs dans les dispositifs semi-conducteurs

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Description

Cette séance de cours couvre la cartographie sur le terrain de spécimens de semi-conducteurs utilisant l'holographie électronique hors axe et des techniques basées sur la diffraction. Il explore les défis que posent la mesure des potentiels et des champs dans les dispositifs à semi-conducteurs modernes, l'importance d'une bonne préparation des échantillons et le développement de techniques telles que la STEM différentielle de phase contraste et la STEM 4D pour les mesures électromagnétiques du champ. L'instructeur discute des bases de l'holographie électronique hors-axe, du contrôle des dopants dans les dispositifs semi-conducteurs et de la cartographie des souches dans les matériaux semi-conducteurs. Diverses méthodes de mesure des potentiels et des champs par microscopie électronique de transmission sont comparées et analysées.

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Concepts associés (32)

Diffraction des électrons

La diffraction des électrons est une technique utilisée pour l'étude de la matière qui consiste à bombarder d'électrons un échantillon et à observer la figure de diffraction résultante. Ce phénomène se produit en raison de la dualité onde-particule, qui fait qu'une particule matérielle (dans le cas de l'électron incident) peut être décrite comme une onde. Ainsi, un électron peut être considéré comme une onde, comme pour le son ou les vagues à la surface de l'eau. Cette technique est similaire à la diffraction X et à la diffraction de neutrons.

Dopage (semi-conducteur)

Dans le domaine des semi-conducteurs, le dopage est l'action d'ajouter des impuretés en petites quantités à une substance pure afin de modifier ses propriétés de conductivité. Les propriétés des semi-conducteurs sont en grande partie régies par la quantité de porteurs de charge qu'ils contiennent. Ces porteurs sont les électrons ou les trous. Le dopage d'un matériau consiste à introduire, dans sa matrice, des atomes d'un autre matériau. Ces atomes vont se substituer à certains atomes initiaux et ainsi introduire davantage d'électrons ou de trous.

Champ électromagnétique

Un champ électromagnétique ou Champ EM (en anglais, electromagnetic field ou EMF) est la représentation dans l'espace de la force électromagnétique qu'exercent des particules chargées. Concept important de l'électromagnétisme, ce champ représente l'ensemble des composantes de la force électromagnétique s'appliquant sur une particule chargée se déplaçant dans un référentiel galiléen. Une particule de charge q et de vecteur vitesse subit une force qui s'exprime par : où est le champ électrique et est le champ magnétique.

Microscopie électronique en transmission

vignette|upright=1.5|Principe de fonctionnement du microscope électronique en transmission. vignette|Un microscope électronique en transmission (1976). La microscopie électronique en transmission (MET, ou TEM pour l'anglais transmission electron microscopy) est une technique de microscopie où un faisceau d'électrons est « transmis » à travers un échantillon très mince. Les effets d'interaction entre les électrons et l'échantillon donnent naissance à une image, dont la résolution peut atteindre 0,08 nanomètre (voire ).

Tenseur électromagnétique

Le tenseur électromagnétique, ou tenseur de Maxwell est le nom de l'objet mathématique décrivant la structure du champ électromagnétique en un point donné. Le tenseur électromagnétique est aussi connu comme : le tenseur d'intensité du champ électromagnétique ; le tenseur du champ magnétique ; le tenseur de Maxwell ; le tenseur de Faraday. Ce tenseur est défini dans le cadre du formalisme mathématique de la relativité restreinte, où aux trois dimensions spatiales est adjointe une dimension temporelle.

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Diffraction des électrons: 2-Beam MOOC: Microscopie électronique à transmission pour les sciences des matériaux

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Microscopie électronique : TEM

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