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静电力显微镜(Electrostatic Force Microscope)是一种非损伤性的探测半导体静电力分布的新兴技术。随着该技术的不断完善,静电力显微镜得到了广泛的应用跟发展。近年来研究表明,静电力可以用来表征半导材料中掺杂原子。探测掺杂原子的传统方法是扫描隧道显微镜技术(Scanning Tunneling Microscopy)。该技术有一个最大的缺陷就是探测距离比较短。而静电力显微镜测量是静电力(Electrostatic Froce)信号,该信号的探测距离是扫描隧道显微镜的十倍以上。尽管有些研究已近表明静电力可以用来表征不同掺杂原子,使用静电力显微镜测量并表征半导体器件中的掺杂原子分布尚属首次。 本次研究展示了两个半导体器件在静电力显微镜探测下的掺杂原子分布结果。结果表明,静电力分布图确实可以表征掺杂原子分布结果。显微镜探针与不同掺杂原子之间可以产生强弱不一的静电力,从而造成静电力分布图的波动。通过静电力的分布,可以直接推断掺杂原子的分布。 为了优化实验结果,本次研究还使用了低温静电力显微镜系统。研究表明低温可以增强静电力信号的强度。这个是由于低温抑制了自由电子的屏蔽效应。另外一种优化实验的方法就是样品钝化。钝化处理可以有效的减少样品的表面缺陷跟电荷,减少静电力信号的干扰,从而得到更好的静电力分布结果。