与扫描探测显微镜的电子描述特性

应用包括，但是没有被限制对，对半导体和数据存储设备的故障分析，二维承运人描出半导体设备和电介质、金属，聚合物、有机物和半导体影片的传导性研究。 此应用注解较详细地讨论技术和一些这些许多应用。

CAFM 是映射变化的强大的当前测量技术在电导率材料上 (图 3)。 CAFM 可以适用于与媒体传导性 (对 1ìA 的 1pA 的材料)。 CAFM 应用程序模块在想象或分光学模式可以被管理。 在想象模式下，电流的图象得到，而在这个分光学里模式一可能收集当前电压 (IV) 或当前强制 (I-Z) 光谱。

图 3. CAFM 图象映射 HfO 传导性₂作为存款 (离开) 并且之后锻炼在 700°C (中间) 和 800°C (正确)。 这些映射准许形象化和定量弱点的范围和配电器在电介质的。 暗色通过这个技巧意味更加高电流，指示更高的传导性和因而弱点在电介质。 弱点涌现并且激增在焖火，更多在高锻炼温度。 500nm 浏览礼貌茉莉属 Petry， IMEC，比利时。

在想象模式下，电子导电性探测在联系模式下浏览在范例表面，当反馈环路保留这个悬臂式常数的偏折，当这个范例的局部高度被评定时。 在扫描期间，这个用户能适用在这个技巧和这个范例之间的 DC 偏心。 一个低噪声线性电流放大器感觉发生的当前穿过这个范例，当地势图象同时得到 (参见图 2)。 被观察的当前可以使用作为评定为范例的局部传导性或电子完整性在研究下的。

除想象模式之外， CAFM 也评定局部当前电压 (IV) 或当前强制 (I-Z) 使用分光学模式，光谱。 为了得到 IV 光谱，想象扫描被停下来，并且这个技巧在固定位置被暂挂，当范例偏心上上下下时狂跳乱撞。 发生的当前通过这个范例被密谋与应用的偏心 (图 3a)。 用户可选的参数包括起始时间并且结束舷梯、舷梯方向、舷梯费率和延时的电压各自的舷梯之间。 这个软件可能记录一个光谱或平均数在多个光谱。 对于有些评定，限制当前穿过这个范例是理想的。 在这种情况下，这个软件提供这个用户以 “触发器”选项，终止电压舷梯，当这个用户所选的当前值被到达。 为了得到 I-Z 光谱，范例偏心是被保留的常数，而扫描程序被移动这个 Z 方向，相似与强制位移的评定弯曲。 发生的当前通过这个范例被密谋与扫描程序的 Z 位置。 再次，几个参数允许这个用户执行和控制特定 I-Z ramping 实验。

图 3a。 CAFM 分光学： 当前与与在弱点确定的 AFM 技巧的电压 (iv) 剧情薄膜 (HfO₂)。 (从不同的地点的平均数) 请显示背景损失当前丢弃与焖火和平均当前在锻炼被增加的特定电压，与增量焖火温度以后。

I-Z 光谱在表 4. 被显示。 作为应用的强制功能，这里 CAFM 模块用于学习在一个导电性聚合物范例的当前或者悬臂式偏折。 电流，感觉由 CAFM 模块，被监控，当执行一个标准强制位移 ramping 循环时。 这个当前光谱显示变化的详细资料在传导性上的点联络的，当探测联系与这个范例的联络，并且增加强制。

图 4. 强制位移 (顶层) 和 I-Z 光谱 (底层) 同时评定了与 CAFM 模块。

CAFM 在许多可以适用对各种各样的材料的分析的研究和制造区。 它可能也用于局限化和在半导体和数据存储设备的图象电子缺陷。 另外，可以适用 CAFM 分析导电性聚合物和其他材料与不均匀的传导性，例如 semimetals、半导体材料、导电性有机材料， nanotubes 和其他。

金枪鱼评定在低传导性范例的极端底的当前。 当这个技巧在联系模式下，浏览范例与 CAFM， DC 偏心是应用的在这个范例和导电性技巧之间。 有范围的一个线性电流放大器的 60 fA 对 120 pA 感觉发生的当前穿过这个范例。 这样，范例的地势和当前同时被评定，启用一个范例地点的正相关有其电子属性的。 金枪鱼模块 (typ 的噪声级。 50 fA) 允许一进行非常敏感当前评定。 另外，金枪鱼模块也允许当前电压光谱的局部评定在这个范例的。

金枪鱼技术为稀薄的电介质影片的评估是特别有用的例如门氧化物 (经常 SiO₂) 在晶体管。 在金枪鱼，当前挖洞从技巧通过电介质影片严格依靠胶片厚度、损失路径 (可能造成由缺陷) 和充电陷井。 所有这些可能极大影响属性和全部的影片的完整性，因而减弱一个整个设备的性能。

金枪鱼可以被应用在许多研究或制造区和在各种各样的材料。 它可以用于学习稀薄的电介质影片的厚度均一或界面坎坷，例如门氧化物。 可能也适用它局限化和在半导体或数据存储设备的图象电子缺陷。 另外，金枪鱼可以为导电性聚合物或有机物的研究和其他低导电性材料使用 (例如 semimetals、半导体材料等等)。 一些典型的示例在按照部分提供。

其中一个最过分要求的步骤在半导体设备中制造是门电介质。 稀薄的电介质影片 (经常 SiO₂或高的 k 电介质) 使用作为门氧化物在场效应晶体管和作为挖洞氧化物和电介质为象动态随机存储器和电子 (DRAM)可拭擦和可编程序只读存储器 (EEPROM) 设备的内存电容器。 结构上和电子同类的氧化物是主要重要为了符合可靠性和门的长期稳定性的需求和挖洞氧化物。 否则，降低和细分导致早设备故障。 氧化物厚度的差异在埃范围的可能有对晶体管和存储设备的电子工作情况的大影响。 越来越少的氧化物厚度此问题变得更加严重。 表面和界面坎坷导致增长的氧化物领域并且提高挖洞，导致斋戒降低和限制氧化物的比例缩放金属氧化物半导体设备的损失当前和 (MOS)捕野禽者Nordheim。

常规评定技术宏观当前电压 (IV) 和电容电压 (C-V)分光学、放射显微学 (EM)和传输电子 (TEM)为找出和评定程度显微学是不适于的氧化物变薄。 这些方法缺乏仅必需的解决方法或评定结构上的 (不电子) 信息。 另一方面金枪鱼，提供要求的空间分辨率和区分映射稀薄的电介质影片的有效厚度差异。 偏压，适用在范例和探测之间，提升严格取决于局部电子属性，即，这种氧化物的有效电子厚度的挖洞当前 (因此挖洞 AFM) 的名字。 导电性探测，氧化膜在调查中和半导体基体表单一个局部 MOS 结构。 通常，当前 (经常捕野禽者Nordheim) 按指数规律地增加与在胶片厚度上的一个线性变化，因而提供一个非常敏感技术给监控程序厚度差异。

图 5 显示一系列的金枪鱼当前图象被采取在仅有的表面的不同的偏压氧化膜。 一可能明显地观察在当前的增量在增加偏压。 这个当前数据被采取在最高的电压 (9V) 在浏览的区显示局限化的高电流地点，指示电子细分氧化膜在这些地点。

在 5nm 厚实的 SiO 门氧化物的图 5. 金枪鱼当前₂评定从左到右被采取在增长的范例偏压： (顶层) 6V、 7V， (底层) 8V 和 9V。 0.5ìm 扫描。

专门化的软件在范例表面的一个唯一地点也允许 IV 光谱的评定。 图 6 显示在 5nm 厚实的门氧化物评定的一个典型的 IV 光谱，得到通过 ramping 偏压从 0V 到 2V。 这个光谱显示当前的指数依赖性对应用的偏压。 金枪鱼可能也被使用监控稀薄的电介质影片或氧化物弱点和多相性。 在表面的结构上的缺陷，以及结构上和电子多相性在这种氧化物 (即， SiO) 内₂和在对这个基体 (即， Si) 的界面，可以调查。

在 5nm 厚实的门氧化物的图 6. IV 被采取的光谱。 这个光谱被记录了，当从开始 ramping 偏心电压 (0V) 时对转接结尾的电压 (2V)，然后回到。

图 7 显示地势和同时获得的挖洞当前图象 (在恒定的范例偏心) 在从域氧化物的转移与 40nm 厚实的门氧化物。 地势图象显示 (从左到右) 门氧化物、界面区和域氧化物。 在二个地区之间的边缘增加的捕野禽者Nordheim 挖洞当前被评定。 这在生产域氧化物时指示局部结构上变薄门氧化物，担当在相邻有效的地区之间的一绝缘的区。

图 7. 地势 () 和同时获得的挖洞当前图象 (正确) 在从域氧化物的转移与 40nm 浓厚给氧化物装门。 在这个转移增加挖洞当前，指示变薄氧化硅。 1ìm 扫描， 0.5 pA 当前缩放比例。 镜象 A. Olbrich， Infineon，慕尼黑，德国。

在表 8，地势和一种 8.5nm 厚实的隧道氧化物的挖洞当前图象 EEPROM 设备的被显示。 隧道氧化物 (SiO₂) 由对左右的一种更加厚实的域氧化物放入。 这个数据得到了在 10V 范例偏心。 而域氧化物太厚实的以至于不能显示所有可测量的当前在特定范例偏心，隧道氧化物在电流密度显示多相性，指示在有效氧化物厚度上的变化。

图 8. 8.5nm 的地势 () 和挖洞 (正确的) 当前图象浓厚挖洞氧化物 (SiO₂) 被评定在 10V 范例偏心。 2ìm 扫描， 200 个 fA 当前缩放比例。 镜象 A. Olbrich， Infineon，慕尼黑，德国。

作为对传统固定存储器设备的替代，磁性随机存取存储器 (MRAMs)调查并且被开发。 MRAMs 运行基于挖洞磁阻的 (TMR)作用，并且他们的主要部分是金属装绝缘体工金属 (MIM)隧道连接点。 这些结构的成功的运算要求一个化工同类的 (免于杂质) 绝缘的障碍，以及障碍厚度的最小的波动。 所以空间解决隧道障碍和与宏观隧道磁致电阻涉及它是重要的。 当常规透射电镜术 (TEM)和 X-射线光电子分光学 (XPS) 时研究在基本组织、表面界面结构和化学成分全球情报，这些技术提供关于隧道障碍质量的不完全信息在这个基本缩放比例，因为他们平均为在深度和表面。 迄今，金枪鱼是允许这些影片局部电子属性描述特性与非常高侧向解决方法的唯一的方法。 图 9 显示地势和挖洞 1.2nm 厚实的 Al O 层的当前₂图象₃，借自己作为 MRAMs 的非常好装绝缘体工由于其大带隙 (大约 8 eV)。

在 1.2nm 氧化铝 (在 0.14V 500nm 范例偏压的 Al O) 影片的图 9. 稀薄被采取的地势 (₂₃) 和挖洞当前 (正确的) 图象浏览， 5 pA 当前范围。 数据礼貌 A. Olbrich， Infineon，慕尼黑，德国。

在有效电子厚度上的局部变化导致高的当前 - 至几个数量级。 是显而易见的经常，与增加的挖洞当前的区似乎对应与地形学地被举起的功能。

金枪鱼的一种重要应用是电子缺陷的本地化和确定在稀薄的电介质影片的。 在表 10，一部稀薄的 SiO₂影片埋置了与受控相当数量数量小点，可以被查看作为小的电子缺陷。 小的小点在金枪鱼当前数据不能被观察，当曾经标准 SPM 地势，但是时明显地出现。 当增加偏压后从 1V 到 5V，更多小点出现于金枪鱼当前图象。 这可以与缺陷的范围和缺陷有关的深度在这个顶面下的。 此示例说明使用金枪鱼技术的可能性对图象并且局限化表层下电子缺陷，以及评定缺陷范围和密度。

图 10. 金枪鱼图象顺序得到的在一部 SiO₂影片以嵌入缺陷。 范例偏压从左到右是： (顶层) 1V、 2V， (底层) 3V 和 5V。 1ìm 扫描， 1 个 pA 当前缩放比例。 抽样礼貌 S. Madhukar， Motorola，奥斯汀，得克萨斯。

对金枪鱼的不同的申请可以在用于资料保存行业的稀薄的电介质影片的描述特性找到。 瞄准改进磁阻的读写头和光盘媒体的性能和 (MR)可靠性的一个持续工作成绩。 对于防护腐蚀和穿戴，光盘和题头用一部稀薄的绝缘的 DLC 影片通常涂。 金枪鱼可以用于确定这些影片的质量。 当适用于偏心光盘或题头时，挖洞当前是非常好的指示符损失路径、小的多相性或者缺陷 (电子污染物、变薄短路、的 DLC 等等) 在 DLC 涂层。

图 11 显示挖洞二个先生题头的当前图象有统一涂层的。 地势图象显示先生题头的小详细资料，而金枪鱼当前数据通过 DLC 影片查找并且显示先生顶头显示的有缺陷的涂层的不同的 (金属) 地区。 挖洞当前图象在有缺陷的先生题头的涂层明显地显示弱点。 金枪鱼的应用在磁盘媒体的，报道用一部稀薄的 DLC 影片，在表 12 说明。 地形学和金枪鱼当前数据为二个范例被显示，与一个不同的 DLC 涂层厚度。 数据在与一部稀薄的 DLC 影片的一个光盘获得的左图象显示。 金枪鱼当前数据变化在大约 0 和 20 pA 之间并且显示关联以擦亮的临时的严格的空间的差异在光盘。 数据在与轻微更加厚实的 DLC 涂层的一个光盘获得的正确的图象显示。

图 11. 挖洞当前扫描 (左) 在用一部稀薄的象钻石般的碳影片报道的一个磁阻的读写头 (DLC)评定了。 挖洞当前图象 (正确) 的有有缺陷的 DLC 涂层的一个相似的题头。 20ìm 扫描。 抽样礼貌 T. 阿哈迈德，希捷，米尼亚波尼斯，明尼苏达。

图 12。 挖洞当前扫描在用一部稀薄 (左) 和轻微更加厚实的 (正确。) DLC 影片报道的二个磁盘媒体评定了。 0.5ìm 扫描， 20 pA 当前缩放比例。 抽样礼貌 J. Leigh，希捷，佛瑞蒙，加利福尼亚。

平均数挖洞当前是低，与在胶片厚度上的变化相应。 并且，对表面形态学的相关性是较不显著的。 此示例说明金枪鱼技术如何可能顺利地协助解决优选 DLC 影片的厚度、构成和处理条件。

另一个重要组应用的材料在 MEMS 和微电子学是压电和铁电的材料。 特别的好处是 BST (Ba_XSr_1-XTiO₃)，担当在易失性记忆设备 (微量) 和 PZT (PbZr 钛 O) 的_X高ε_1-X电介质₃，可能用于铁电的存储设备。 这些氧化物是多晶的，并且到目前为止微观结构和他们的电子属性之间的相关性不是好的了解的。 再次，金枪鱼可以是要分析这些影片局部属性的一个有用的技术。 改进的当前流沿晶界是显而易见的，而较不当前被观察在各自的谷物。 此工作情况可能，例如，解释铁电的电容器的不期望的损失当前制造与此种影片。

在 500nm 得到的金枪鱼数据厚实的 BaTiO₃在表 13 分层堆积，被显示。 更加高电流被观察在一些晶界，以及沿着一些长行。 这些象精锐部队的线路之一在这个当前图象被显示。 这些高损失测程仪线出现可能用在这部印象的影片的重点现象解释。 此作用在金枪鱼当前数据只被观察。

图 13。 一部稀薄的 BaTiO 铁电的影片的地势 () 和挖洞当前 (正确的)₃图象。 2ìm 扫描， 2 pA 当前缩放比例。 抽样礼貌 H. Ruda，多伦多大学，加拿大。

除以前被描述的无机材料之外，金枪鱼也证明非常有用的为象导电性聚合物的有机材料。 在表显示的这个数据 14 得到了使用低在 100nm 厚实的聚甲苯基 vinylene 层 (PPV) 的弹簧恒定的探测在 200nm 厚实的多苯胺 (PANI) 层顶部。 PPV 是一个轻放射的聚合物，是空转转换在实现载流子运输的一块导电性缓冲层 (PANI) 顶部。 此特殊范例有部分地剥落的 PPV 层在底下启用 PANI 层的评定。 这个范例的 PPV 零件是轻微高和可视的在左边在地势图象的。 这个对应的当前图象明显地显示 PPV 的统一更低的传导性与不同类的 PANI 缓冲层比较。

图 14。 地势 () 和 100nm PPV 的金枪鱼当前 (正确的) 图象在一块导电性 PANI 层分层堆积。 范例偏压是 -6V。 50ìm 扫描。 抽样礼貌 C. 张， Uniax， Goleta，加利福尼亚。

第二个导电性聚合物示例，与更高的空间分辨率，在表 15 显示。 CAFM 技术用于映射传导性的空间的差异在铟罐子氧化物基体存款的一部稀薄的多analine 影片的。 此范例相对地高传导性要求了使用 CAFM 模块，而不是金枪鱼模块。 被观察的当前变化在 0 和 200 pA 之间。 CAFM 图象显示用 PANI 包括的大面积的高传导性和用 PANI 包括的更小，查出的地点的轻微更低的传导性。 这个基体出现作为一个恶劣导电性区域。 被使用的低弹簧恒定的探测准许浏览在非常低联络强制，因此使这些相对地软的范例减到最小变形或穿戴。

图 15。 地势 (顶层) 和一部多analine 影片的 CAFM 当前 (底部) 图象在铟的装罐氧化物基体。 2ìm x 1ìm 扫描， 200 pA 当前缩放比例。 抽样礼貌 S. Rane，芝加哥大学，伊利诺伊。

半导体设备的继续的小型化创建了传统材料分析技术的一个严重的挑战，例如二次离子质谱术 (SIMS)，扩展电阻描出 (SRP)和电容电压 (C-V)评定。 当这些仪器的准确性、可靠性和被改进的功能为当前材料描述特性数据时提供这个基本类型，他们的一维限制、无能力评定子 0.1 mm 功能和有限描述特性保留节目增加了扫描探测技术的值。 SCM 是寻找其道路的其中一个第一个 SPM 技术到先进的半导体分析世界。 SCM 仪器在实际半导体设备的二维数可能显示载流子浓度配置文件，以及这些配置文件关系重要设备结构。 此功能使 SCM 模块有用在对半导体设备的发展、制造、测试和故障分析。

在 SCM，金属化的探测形成有 (MIS)半导体范例的一台金属装绝缘体工半导体电容器。 一 AC 偏压应用在扫描联络 AFM 技巧和范例之间生成电容差异，使用千兆赫共振电容传感器，被监控。 此系统小于 attofarads (<10 F) 证明是敏感的对差异^–18。 电容差异 (dC/dV) 是局部载流子浓度密度和类型的评定 (n 型或 p 型) 因此，并且可能为高分辨率二维承运人描出使用。

其中一种 SCM 的最重要的应用是二维承运人描出半导体设备结构。 硅和化合物半导体是巨大利益。 二维掺杂物描出是一高优先级的在半导体的国际技术模式，并且预计成为下一代设备制造的启用的技术。 SCM 提供这个空间分辨率 (关于 10-20nm) 和力学范围 (10-10 个¹⁵²⁰ atoms/cm³) 回答这些需要。

图 16 显示地势 (离开) 和在从奔腾 II 处理器的一支 crosssectioned 晶体管同时得到的 SCM dC/dV (正确的) 图象。 地势显示

与二个间隔号 (明亮的区) 的栅极区，但是不显示承运人配置文件的详细资料。 SCM dC/dV 图象显示晶体管的不同地被掺杂的区： 来源、流失 (高和低剂量植入管是可视的) 和门。 SCM 图象可以用于提取有价值的信息例如有效的门长度、连接点深度或者详细资料在被掺杂的地区的侧向和垂直的扩展名。 除 SSRM 外，此关键信息不可取得通过其他技术。

图 16。 地势 () 和 SCM dC/dV (正确) 奔腾 II 处理器的一支 crosssectioned 晶体管。 1.25ìm 扫描。

除想象之外， SCM 可能也用于评定 dC/dV 与在所选的位置的 V 曲线在这个范例。 在表 17， DC 范例偏心是狂跳乱撞在二个 userselected 值之间，并且 SCM 传感器输出 (dC/dV) 被监控并且被密谋。 而底部曲线在一个 p 型的范例，被评定了顶部曲线在一个 n 型的范例被评定了。 正如所料，不同的类型导致 dC/dV 信号的一个不同的符号，并且不同的掺杂物级别导致 dC/dV 信号的一种不同的强度。

图 17。 dC/dV 与 V 曲线评定了与在范例的二个不同地点的 SCM ： n 型， 2x10¹⁷atoms/cm³ (顶部曲线) 和 p 型， 3x10¹⁹atoms/cm³(底部曲线)。

图 18 说明地势 (离开)，高度 (中间) 和电容 (正确) 顶部金属和电介质硅微量细胞的被铭刻的层。

图 18。 高度或地势 ()，电容 (SCM) dC/dV 高度 (中间) 和一个常规硅微量细胞的电容 (SCM) dC/dV 阶段 (正确的) 图象。 顶部金属和电介质层被铭刻显示硅。 SCM dC/dV 阶段图象区分 ptype (明亮的颜色) 和 n 型的 (暗色) 被掺杂的区。 在微量细胞的 npn 和 pnp 晶体管明显地然后形象化，允许重要参数的提取，即，有效门长度和形象化缺陷。 SCM dC/dV 高度图象显示相对大小掺质浓度： 明亮的颜色意味更大的取尽电容，并且，更低被掺杂的区 (即，好的植入管区)。

图 19 说明电容 (离开) 和地势 (正确包括一根 n 型的植入管的) 一个离子被种入的硅结构到一个 p 型的基体。

图 19。 电容 (SCM) dC/dV 阶段 (左) 和离子被种入的硅的高度/地势 (正确的) 图象构建包括一根 n 型的植入管 (黑暗的区) 到一个 p 型的基体。 一根另外的 (更浅的) p 型的植入管可以被观察。 这个结构用标准擦亮的技术跨区分了。

SCM 也是为故障分析的一个非常重要的工具在半导体设备。 SCM 技术允许形象化特殊安放是否是当前，它是否是正确的类型 (n 或 p)，期望的维数 (详细和侧向) 和其他特性。 一个典型的故障分析示例在表 20 显示。 横截表面通过一定数量的设备做，包括已知的一个有坏电子设备特性。 一个好设备的 SCM 图象在这个顶部图象显示; 坏设备的对应的区的 SCM 图象在这个底部图象显示。 底部图象表明二种入了地区 (即明亮的区： n 型的植入管和 n 型的好的植入管) 涉及，而应该从彼此分隔他们。 此 “短路”导致此特殊设备非常高损失当前。

图 20。 一个好 (顶层) 和不合格的 (底部) 硅设备的 SCM 图象。 底部图象显示在二个被掺杂的地区之间的短路。 8ìm x 2ìm 扫描。

铁电的薄膜为他们可能的应用是非常有吸引力的在固定存储器和微电动机械的设备 (MEMS) 里。 减少 (下来对十倍毫微米) 这些设备在大小上要求有形资产和进程的一个适当的说明在铁电的影片。 例如，它是根本的调查与毫微米维数的铁电的结构是否仍然陈列铁电和压电属性和学习这些属性如何是受整体范围的影响的。 SCM 是这些研究的一个可能的技术。 例如， SCM 为评定 C-V 倾斜的符号提供一个方法铁电的范例，并且，因此，域或者极化状态的在薄膜。 SCM 用于图象并且操作在一部稀薄的铅 (Nb 锆_1.0钛)_0.04O_0.28(_0.68PNZT)₃ 铁电的影片的域结构。 在区 25x25ìm，这个技巧浏览与 -12V DC 范例偏压，并且小范围随后写了与相反的极性 DC 范例偏压。 小的 AC 偏压用于图象被对立的地区，即，学习 C-V 曲线的倾斜的大小和符号在零的 DC 偏心。 图 21 显示在右边的 SCM 图象和在左边的对应的 AFM 地势图象。 黑暗和轻的对比地区指示相反被对立的地区， dC/dV 信号是高强度，但是在符号对面。

图 21。 地形学 (离开) 和 SCM dC/dV 图象 (正确) 的 PNZT 铁电的影片。 黑暗和明亮的区对应于相反被对立的地区。 不同的极化地区被写了使用在不同的扫描范围的 SCM，并且在此 SCM 之前的范例偏压浏览。 25ìm 扫描。 范例礼貌 Ch。 Ganpul 和 M. Ramesh，马里兰大学。

另外， SCM 可能也评定小的铁电的电容器极化 (或 C-V) 曲线，甚至唯一铁电的谷物。 这对常规探通的技术是不可能的。 图 22 说明地势 (离开) 和电容 (正确) 铁电的薄膜在铂电极顶部。 而图 23 近似显示区和一样上面图象，但是现在与 5V DC 适用在技巧和范例之间。 直流电压更改极化这样所有谷物有同一种极化状态。 并且最后，在一种唯一谷物的图 24 显示迟滞现象特点铁电畴与局限化的电容分光学与应用的 DC 偏心 (v)。

图 22。 高度/地势 () 和电容 (SCM) dC/dV 阶段图象 (正确) 的在铂电极顶部的铁电的薄膜。 高度图象显示薄膜团粒结构与 20-100nm 大小的谷物的。 SCM dC/dV 阶段图象显示各自的谷物’极化状态; 它通过适用在调整电容以相同频率的技巧和范例之间的小的高度交流电压获得 (直流电压被保留在 0V 不更改极化状态由 AFM 技巧出现)。 在 SCM 进行的充电评定取决于铁电的极化状态。 SCM 技术的解决方法允许一观察在唯一谷物内的差异。

图 23。 近似区和一样上面图象，但是与 5V DC 现在适用在技巧和范例之间。 直流电压更改极化这样所有谷物有同一种极化状态。

图 24。 局限化的电容分光学 (独有对 SCM) dC/dV 与在一种唯一谷物的应用的 DC 偏心 (v) 显示迟滞现象特点铁电畴。 数据可以一次是集成得到电容与 DC 偏心曲线和两次获得相对极化与 DC 偏心曲线。

当探测在半导体设备的横断面间时浏览，电阻被评定在收集联络的导电性技巧和大当前之间。 当应用的强制超出有些阈值强制时，被评定的阻力由这个扩展电阻控制。 在 Si 结构， (典型地，一些 ìN) 要求强强制为了击穿当地氧化物和设立稳定的电触点。 因为标准 AFM 探测扭屈在这些强强制，被掺杂的金刚石或金刚石上漆的硅探测被使用。 这个极其坚硬、高年轻的模数和通过掺杂获得的电导率使金刚石特别适用， SSRM 技巧盖层。

在表 25，分析在 Si DMOS 晶体管结构执行。 使用标准擦亮的技术，晶体管结构跨被区分显示不同地被掺杂的地区，然后被擦亮了。 这个地形学图象 () 相当清楚显示 Al 联络 (黑色区域)，这种基础氧化物 (褐色) 和多晶硅和基础门氧化物。 SSRM 阻力图象 (正确) 显示电子有效的地区。 不同的颜色反射抵抗力的不同的级别： 黑暗指示高度导电性地区，并且明亮指示低传导性。 明显地可测的是高度被掺杂的 n⁺- 基体 (黑色); 更低的被掺杂的 n 外延层 (黑褐色); p⁺- 出现如高度抗拒) 的机体 (n⁺- 植入管 (黑色)，金属和氧化物地区，以及高度导电性多晶硅材料。 连接点位置对应于在多种颜色级别之间的锋利的转移。

图 25。 一支跨被区分的 Si DMOS 晶体管的地势 () 和阻力 (正确的) 扫描。 12ìm 扫描礼貌 IMEC，比利时。

图 26 说明以金属为特色的一台跨被区分的电容器的一个 SSRM 图象认为与电介质的影片区在他们之间。 SSRM 图象经常是补充的对 SCM 图象，因为 SCM 图象不产生在电介质和金属的信号，而 SSRM 显示在二之间的一个大对比。

图 26。 SSRM crosssectioned 电容器的高度和阻力图象。 电容器有金属与电介质的薄膜区在他们之间。 如果有不同的电触点之间的损失路径，阻力图象将显示他们 (在此图象找到的无)。

在第二个示例 (图 27) 中， SSRM 想象在硅 MOSFET 执行与门长度的 0.25ìm。 这个图象 () 显示不同地被掺杂的地区 - 来源、流失和门 - 作为高度导电性区 (黑暗)，电介质和基体作为低传导性区，以及半成品导电性区。 来源和流失连接点被观察作为稀薄，低传导性明亮的线路。 通过晶体管的来源区域做的部分在表 27 也显示 (正确)。 这个部分从左到右显示： 电介质顶层、来源植入管 (p 型)，连接点峰顶、井 (n 型) 和基体。 连接点深度可能从此部分容易地被提取作为连接点峰顶和电介质顶层之间的距离和被发现 184nm。

图 27。 SSRM 一支跨被区分的 0.25ìm 硅 MOSFET 晶体管的阻力扫描。 2ìm 扫描礼貌 IMEC，比利时。

除硅之外，化合物半导体也是巨大利益。 LEDs、光电探测器和二极管激光是从 III-V 和 II-VI 半导体制造的仅一些许多设备。 传导性 (电子有效的掺杂物原子的二维配电器的知识特别是) 对工艺过程开发和监控是重要。 对于化合物半导体，范例准备是最小的; 简单劈开在复杂范例提供最佳的表面，并且在仅纪录范例准备以后允许重要设备属性想象。 金属和涂金属的硅技巧证明充分地严格的为稳定和再现 SSRM 评定。 对于好针对噪音的信号比例，与媒体探测压 (子 ìN) 的组合需要相对地高偏压 (几伏特)。 高分辨率载流子密度描出的示例可用对 SSRM在图显示的这种跨被区分的基于 InP 的异质结构能被看到 28 上。

图 28。 地势 () 和一种基于 InP 的异质结构的 SSRM 阻力 (正确的) 扫描。 7ìm 扫描。 抽样 M. Geva，朗讯科技， Breinigsville， PA 礼貌。

阻力图象显示这种异质结构的不同的地区： 用不同的厚度值的交替的锌被掺杂的 p 型和 S 被掺杂的 n 型的层。 这个图象显示层的二维本质往 mesa 区。 此示例展示在承运人配电器二维想象的 SSRM 分析功率在化合物半导体结构的，和特别是，对 InP 异质结构的分析的，是获取高利息的区。

SSRM 可能为学习 nonsemiconductor 材料电子属性也使用。 这包括对金属、 semimetals、导电性聚合物和其他半成品导电性材料的申请。 对最佳性能，不同的材料经常要求另外探测材料和强制凝固点。 在示例中在表 29，古芝影片是印象的。 这部影片的团粒结构在地形学数据明显地被观察。 SSRM 阻力数据向显示谷物的抵抗力是高往边缘，与谷物比较的中心。 注意平均粒度是 30nm，并且这个空间分辨率是大约 5nm。

图 29。 地势 () 和 SSRM 阻力 (正确的) 扫描一粒状金属膜。 500nm 扫描。