لقياس سُمك الطبقة الرقيقة باستخدام الفحص المجهري الإلكتروني بالمسح الضوئي (SEM)، تتضمن العملية عادةً تحليل المناظر المقطعية المستعرضة للطبقة الرقيقة. وتكون هذه الطريقة فعالة بشكل خاص للأغشية الرقيقة شبه الموصلة التي يتراوح سمكها بين 100 نانومتر و100 ميكرومتر. لا يقيس SEM السُمك فحسب، بل يوفر أيضًا نظرة ثاقبة على التشكل السطحي والتركيب العنصري للفيلم، خاصةً عندما يقترن بكشاف التحليل الطيفي المشتت للطاقة (EDS).
تحليل المقطع العرضي SEM:
الخطوة الأولى في قياس سُمك الغشاء الرقيق باستخدام SEM هي إعداد عينة مقطعية مستعرضة. وينطوي ذلك على قطع العينة بطريقة تكشف عن مقطع عرضي نظيف وواضح للغشاء الرقيق. ثم تُركب العينة على كعب وتُغطى بطبقة رقيقة من مادة موصلة للتيار الكهربائي، عادةً ما تكون من الذهب أو البلاتين، لمنع الشحن أثناء عملية التصوير بالمجهر الصوتي SEM.التصوير والقياس:
بمجرد تحضير العينة، يتم تصوير العينة باستخدام SEM. يقوم شعاع الإلكترون بالمسح عبر سطح العينة، وتولد التفاعلات بين الإلكترونات والعينة إشارات توفر معلومات عن تضاريس سطح العينة وتكوينها وخصائص أخرى. بالنسبة لقياس السُمك، تُعد الرؤية المقطعية أمرًا بالغ الأهمية لأنها تتيح رؤية مباشرة لسُمك الفيلم. يمكن قياس السُمك مباشرةً من صور SEM من خلال تحليل المسافة بين السطح العلوي للفيلم والركيزة.
الدقة والاعتبارات:
تعتمد دقة قياس السُمك على دقة جهاز SEM وجودة إعداد العينة. يمكن أن يوفر SEM عالي الدقة قياسات بدقة نانومترية. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن تركيبة العينة وبنيتها يجب أن تكون معروفة لضمان دقة التحليل. إذا كانت التركيبة غير معروفة، فقد يؤدي ذلك إلى أخطاء في قياس السُمك.
الفوائد والقيود:
