Изобретение может помочь очистить процесс изготовления полупроводников

Published on August 4, 2010 at 8:26 PM

Чистоту ингредиентов является предметом постоянной заботы для полупроводниковой промышленности, потому что просто следов загрязнений может привести к повреждению или гибели крошечные устройства. В шагом на пути решения давней проблемы в производстве полупроводников, ученые JILA и сотрудники используют свои уникальные версии "мелкими зубьями гребенки", чтобы обнаруживать мельчайшие следы загрязнений молекул в арсин газ используется для изготовления разнообразных фотоники устройств.

JILA является Объединенный институт Национального института стандартов и технологий (NIST) и Университета Колорадо в Боулдере (CU). Исследование было проведено с сотрудниками из Боулдер Кампус NIST и Matheson Tri-Gas (Лонгмонт, штат Колорадо).

Изобретение NIST может помочь очистить процесс изготовления полупроводников, используемых в устройствах, таких как светоизлучающие диоды (СИД). © Игорь Степовик / любезность Shutterstock

Исследования, описанные в новом документе, * используется NIST / CU изобретение называется полость повышенной прямой спектроскопии гребень частоты (CE-DFCS) .** Он состоит из оптической гребенки-частоты инструмент для точного создания разного цвета, или частоты , светло-адаптированной для анализа количества, структуры и динамики различных атомов и молекул одновременно. Техника предлагает уникальное сочетание скорости, чувствительность, специфичность и широкий диапазон частот.

Полупроводниковой промышленности давно уже пытается найти следы воды и других примесей в арсин газа, используемого в производстве III-V полупроводников для светоизлучающих диодов (СИД), солнечной энергии клеток и лазерных диодов для игроков DVD. Загрязняющие вещества могут изменять электрические и оптические свойства полупроводника. Например, водяной пар может добавить кислорода к материалу, уменьшая яркость устройства и надежности. Следы воды трудно определить в арсин, который поглощает свет в сложных, перегруженных картины в широком диапазоне частот. Большинство аналитических методов, имеют существенные недостатки, такие, как большого и сложного оборудования или узком диапазоне частот.

Система JILA гребень, который ранее продемонстрировал, как "алкотестер" для обнаружения болезни ***, недавно был модернизирован для доступа больше длины волны света, где вода сильно поглощает и арсин не делает, чтобы лучше определить водой. Новый документ описывает первую демонстрацию гребенка системы в промышленном применении.

В экспериментах JILA, арсин газ был помещен в оптический резонатор, где он был "причесанные" под действием импульсов света. Атомов и молекул внутри полости поглощается некоторым световой энергии на частотах, где они переключаются уровни энергии, вибрировать или вращаться. Гребенки "зубы", были использованы для точного измерения интенсивности различных оттенков инфракрасного излучения до и после взаимодействия. Определяя, какие цвета были поглощены и в каком количестве, сравнивается с каталогом известных сигнатур поглощения для различных атомов и молекул, ученые смогли измерить концентрацию воды до очень низких уровней.

Всего лишь 10 молекул воды на миллиард молекул арсин может вызвать полупроводниковых дефектов. Исследователи обнаружили воду на уровнях 7 молекул на миллиард в газообразный азот, и на 31 молекул на миллиард в арсин. В настоящее время исследователи работают над расширением системы гребень еще дальше в инфракрасную и нацеленность на запчасти за трлн чувствительности.

Исследование финансировалось Управления ВВС научных исследований, передовых оборонных исследовательских проектов агентства, обороны уменьшения угрозы агентства, Agilent Technologies, и NIST.

* KC Cossel, Ф. Адлер, К. А. Bertness, МДж Торп, Дж. Фэн, МВт Рейнор, Ю. Е.. 2010 год. Анализ следов примесей в полупроводниковых газа через полость-Enhanced Прямая спектроскопии гребень частоты. Прикладной физики Б. опубликованы в сети 20 июля.

** Патент США номер 7538881: Чувствительный, с массовым параллелизмом, Broad в широкополосных сетях, в реальном времени спектроскопии, выпущенный в мае 2009 года NIST реестр № 06-004, CU трансфера технологий номер дела CU1541B. Лицензирование права были объединены в ТС.

*** См. "Оптические 'частотная гребенка" может обнаружить Дыхание болезни ", в NIST Технология Beat 19 февраля 2008, в www.nist.gov/public_affairs/techbeat/tb2008_0219.htm # гребенку .

Last Update: 6. October 2011 18:40

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit