三种溅射深度剖析定量分析模型解析表达式的比较.pdfVIP

第60卷第3期真空VACUUMVol.60,No.3

2023年5月May2023

三种溅射深度部剖析定量分析模型解析表达式的比较

钟凤敏1,王穗鹏1,郑锦权1,杨1,3

浩1,SiegfriedHofmann1,2,徐从康1,3,王江涌

（1.汕头大学物理系，广东斯图加特D-70569;

东汕头515063;2.马克斯普朗克智能系统研究所，德国

3.汕头大学半导体材料与器件研究中心，广东汕头515063)

摘要：本文系统地讨论了三种广泛应用于溅射深度剖析定量分析的原子混合－粗糙度－信息深度

（MRI)模型、上下坡（UDS）模型与粗糙度－级联混合－反冲注人（RMR）模型的解析表达式。先从定义、公

式推导、仿真结果分析三方面逐一分析了这三种模型对应的剖面特征，再通过其对应的深度分辨率子函

数、深度分辨率函数、分析膜层厚度的解析表达式以及实验数据的拟合，将三种模型进行了细致的比较。

最后解释了上下坡模型存在的不足，纠正了粗糙度一级联混合－反冲注人模型存在的错误描述，实测／

模拟深度部面的动态特性验证了原子混合一粗糙度一信息深度模型的可靠性和优越性。

关键词：深度剖析定量分析；原子混合－粗糙度－信息深度模型；上下坡模型；粗糙度－级联混合－反

冲注入模型；解析表达式；动态特性

中图分类号：TB303文献标识码：A文章编号：1002-0322（2023)03-0024-18

doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2023.03.05

ComparisonoftheAnalyticalExpressionsofThreeQuantitative

SputteringDepthProfilingModels

ZHONGFeng-min,WANGSui-peng,ZHENGJin-quan,YANGHao,SiegfriedHofmann-2,

XUCong-kangls,WANGJiang-yongl.3

(1.DepartmentofPhysics,ShantouUniversity,Shantou515063,China;

2.MaxPlanckInstituteforIntelligentSystems,StuttgartD-70569,Germany;

3.CenterofSemiconductorMaterialsandDevices,ShantouUniversity,Shantou515063,China)

Abstract:Inthispaper,theanalyticalexpressionsofthreewidelyusedquantitativedepthprofilingmodels,atomicmixing-

roughness-informationdepth(MRI)model,up-and-downslope(UDS)modelandroughness-cascademixing-recoilimplantation(RMR)

modelaresystematicallydiscussed.Firstly,theprofilechara