中性子深度プロファイリング（NDP）は、ほぼあらゆる基板中の特定の技術的に重要な軽元素について、深度の関数としての濃度プロファイルを取得するために一般的に用いられる表面近傍分析技術です。この技術は、シリコン基板中のホウ素不純物の濃度プロファイルを決定するためにZieglerらによって最初に提案され、その後Biersackらによって既存の機能の多くに改良されました。
中性子深度プロファイリング
NDPでは、熱中性子ビームまたは冷中性子ビームが物質を通過し、中性子吸収時に単エネルギー荷電粒子を放出する同位体（陽子またはアルファ、および反跳核）と相互作用します。荷電粒子はどの方向にも等しく放出されるため、反応運動学は単純です。低エネルギー中性子が使用されるため、中性子ビームから基板への大きな運動量移動はなく、分析は実質的に非破壊的です。荷電粒子が表面に向かって移動すると、主に基板の電子との相互作用によって急速に減速します。エネルギー損失の量は、粒子が貫通した厚さに直接関係しています。反応部位の深さは、阻止能相関によって見つけることができます。
プロファイリング
従来、荷電粒子および反跳核の残留エネルギーは、シリコン荷電粒子検出器によって測定されてきました。最も一般的なものは、表面障壁型検出器（SBD）または不動態化インプラント型平面シリコン（PIPS）検出器です。この構成では、半導体検出器を分析対象試料の表面に対向させて配置し、中性子誘起反応によって放出される荷電粒子のエネルギースペクトルを取得します。
参照
参考文献
- Ziegler, JF; Cole, GW; Baglin, JEE (1972). 「基板中のホウ素不純物濃度プロファイル測定法」. Journal of Applied Physics . 43 (9). AIP Publishing: 3809– 3815. Bibcode : 1972JAP....43.3809Z. doi : 10.1063/1.1661816. ISSN 0021-8979.
- D. Fink、JP Biersack、および H. Liebl、『Ion Implantation: Equipment and Techniques』(1983)、H. Ryssel および H. Glawischnig 編、Springer-Verlag、ベルリン、318 ～ 326 ページ。
- Downing, RG; Fleming, RF; Langland, JK; Vincent, DH (1983). 「国立標準局における中性子深度プロファイリング」.核物理学研究における核計測法. 218 ( 1– 3). Elsevier BV: 47– 51. Bibcode :1983NIMPR.218...47D. doi :10.1016/0167-5087(83)90953-5. ISSN 0167-5087.
外部リンク
- NIST中性子研究センター：冷中性子深度プロファイリング
- 中性子物理学研究所：中性子深度プロファイリング
- 中性子深度プロファイリング「チャンバー」
