La cartographie de réseau réciproque est une méthode de diffraction des rayons X haute résolution pour mesurer une cartographie de réseau réciproque (RSM).
Ces cartographies autour des points de réseau réciproque peuvent révéler des informations supplémentaires en plus des informations fournies par les acquisitions de ligne simple telles que les rocking curves haute résolution.
Les RSM sont généralement utilisées pour faciliter l'interprétation du déplacement, de l'élargissement ou du chevauchement de pics.
Position de pic
La relaxation de la déformation du réseau dans les couches de tampon épitaxiées et les substrats virtuels s'accompagne souvent d'une inclinaison de la couche entraînant un déplacement du pic.
Les pics de Bragg de réflexions asymétriques sont également déplacés dans les rocking curves en raison de la déformation épitaxiale. Les déséquilibres et les dislocations de filetage dans les couches épitaxiées semi-conductrices peuvent donner lieu à un élargissement et à un chevauchement des pics dans les mesures de rocking curves haute résolution classiques.
Mesurer la RSM est une manière de séparer ces effets pour que les positions du pic de Bragg puissent être mesurées précisément.
Ceci est important pour déterminer la déformation, la relaxation du réseau, la composition et l'épaisseur de couche dans les semi-conducteurs, comme les appareils basés sur le GaN pour les transistors à haute mobilité électronique (HEMT) et les LED.
Qualité des couches
La cartographie de réseau réciproque est particulièrement puissante pour l'étude générale de la qualité des couches dans les structures couches minces. Si une couche épitaxiée présente des défauts, elle est décomposée en blocs de mosaïque qui forment de parfaites régions de cristaux inclinées ou tournées les unes par rapport aux autres.
De même, les grains de cristaux dans les couches déposées de polycristallin peuvent partager une orientation commune (fibre).
La cartographie de réseau réciproque peut être utilisée pour mesurer la taille et l'inclinaison relative des blocs de mosaïque et pour étudier la texture dans les couches déposées.
La cartographie de réseau réciproque peut aussi distinguer clairement l'élargissement de pic provenant de cette mosaïcité de l'élargissement de pic dû à d'autres effets tels que la courbure du substrat.
Désormais plus rapide que jamais grâce à l'URSM
Les avancées récentes dans le flux et la gestion des données signifient que, pour toutes les applications à l'exception des applications exigeant la plus haute résolution, le détecteur PIXcel3D peut être utilisé pour une cartographie de réseau réciproque ultra-rapide (URSM). De plus grandes zones de réseau réciproque peuvent être couvertes en des temps records.
Par exemple, la cartographie de réseau réciproque complète (0002) des couches d'alliage de GaN sur saphir peut être collectée en seulement 30 secondes. Voir la vidéo complète ci-dessous.
