Напівпровідникові матеріали, структури та діагностика пристроїв
Діагностика напівпровідникових матеріалів, структур та приладів – це інтегрований експериментальний сервіс для характеристики напівпровідникових матеріалів, тонких плівок, наноструктур, багатошарових структур та напівпровідникових приладів. Сервіс поєднує поверхневу, структурну, оптичну, хімічну, композиційну та електрофізичну діагностику з використанням обладнання Центру колективного користування обладнанням «Діагностика напівпровідникових матеріалів, структур та систем приладів» в Інституті фізики напівпровідників імені В. Лашкарьова НАН України. Сервіс може включати скануючу зондову мікроскопію, раманівську, фотолюмінесцентну та ІЧ-спектроскопію з перетворенням Фур'є, високороздільну рентгенівську дифракцію та рефлектометрію, аналіз SIMS/SNMS та XPS, спектральну еліпсометрію, електричну характеристику, вимірювання ефекту Холла та оптичну мікроскопію. Залежно від дослідницького завдання, діагностика може бути зосереджена на морфології поверхні, нанорозмірних електричних властивостях, структурній якості, фазовому складі, хімічному зв'язку, профілях домішок, оптичних константах, концентрації носіїв заряду, рухливості, питомому опорі та електричних параметрах на рівні приладу. Цей сервіс підходить для дослідницьких та розробницьких завдань у галузі фізики напівпровідників, фізики поверхні, оптоелектроніки, фотоніки, терагерцової та інфрачервоної напівпровідникової мікро- та нанофотоелектроніки, сенсорних систем, напівпровідникового освітлення та фотоелектричної техніки.
What the user gets
Користувач отримує діагностичний пакет, узгоджений перед вимірюваннями. Залежно від обраних методів, пакет може включати дані вимірювань, оброблені результати, зображення, спектри, графіки, таблиці параметрів та коротку технічну інтерпретацію.
Типові результати можуть включати:
Поверхнева та нанорозмірна діагностика: зображення AFM/SPM, карти топографії поверхні, параметри шорсткості, карти потенціалу поверхні, карти провідності AFM, дані ємнісної мікроскопії, локальні I–V and C–V характеристики, результати наноіндентування та нанотрибології.
Оптична та спектроскопічна діагностика: спектри комбінаційного розсіювання, спектри фотолюмінесценції, спектри FTIR transmission/reflection/ATR, 2D або 3D карти деформації, хімічної композиції, температури, концентрації носіїв, рухливості або оптичного випромінювання, де це можливо.
Структурна діагностика: рентгенівське дифракційне сканування, карти оберненого простору, криві рефлектометрії, фазовий аналіз, оцінка якості структури, дані залишкових напружень та параметри багатошарових епітаксіальних структур, такі як товщина шару, склад та період.
Хімічна та композиційна діагностика: дані SIMS, SNMS та XPS, елементний склад, профілі глибини залягання домішок, карти розподілу поверхні, інформація про хімічні зв'язки та аналіз хімічного стану поблизу поверхні.
Електрична та приладова діагностика: вольт-амперні характеристики, вольфрамові характеристики, спектри адмітансу, спектри імпедансу, опір, питомий опір, шаровий опір, магнітоопір, концентрація носіїв заряду, рухливість Холла та коефіцієнт Холла як функції напруги, температури або магнітного поля.
Кінцевий результат може бути наданий у вигляді файлів необроблених даних, оброблених таблиць, графічних графіків, мікроскопічних зображень, спектрів та короткого звіту про вимірювання у форматі PDF або редагованому форматі. Точний зміст результату визначається планом вимірювань та обраними методами діагностики.
Service category: Experimental Access Service
Hosting partner: Інститут фізики напівпровідників імені Лашкарьова
Related node / facility: Центр колективного використання обладнання діагностики напівпровідникових матеріалів
Resources used
- Профіль характеристики експериментальних матеріалів
- Обладнання для електричної характеристики напівпровідникових матеріалів, структур та нанорозмірних пристроїв
Access modes
- Physical access
- Collaborative access
- Pilot access
Typical data outputs
- Raw experimental data
- Processed experimental data
- Metadata record
- Dataset with DOI
- Report
FAIR requirements
Кожне вимірювання повинно супроводжуватися мінімальними метаданими, що описують зразок, метод, прилад, умови вимірювання та вихідні дані. Користувач повинен надати ідентифікатор зразка, систему матеріалів, тип зразка, підкладку, структуру шарів, метод підготовки, розміри зразка, геометрію контакту, де це доречно, та обмеження щодо обробки або повторного використання. Постачальник сервісів повинен задокументувати прилад, метод, конфігурацію, дату вимірювання, відповідальну лабораторію, одиниці вимірювання, формати файлів, інформацію про калібрування та етапи обробки.
Рекомендовані елементи метаданих включають ідентифікатор зразка, матеріал або структуру, тип зразка, метод діагностики, використаний прилад, умови вимірювання, тип даних, одиниці вимірювання, метод обробки, статус доступу та умови ліцензії або повторного використання. По можливості, дані слід експортувати у відкритих або повторно використовуваних форматах, таких як CSV, TXT, XLSX, TIFF або PNG, разом з оригінальними файлами приладів, коли це необхідно для перевірки або повторної обробки. Для публікації в репозиторії набір даних повинен містити чіткі назви файлів, документацію README, описи методів та достатні метадані для подальшого повторного використання.
User obligations
Користувач повинен надати чіткий опис дослідницького завдання, очікуваного діагностичного результату та типу зразків перед початком роботи. Користувач повинен вказати, які властивості його цікавлять: морфологія, структура, склад, профіль домішок, оптичні властивості, електричні характеристики, параметри Холла, параметри пристрою або інша вимірювана величина.
Користувач повинен надати належним чином марковані зразки та достатню технічну інформацію для безпечних та правильних вимірювань. Це включає матеріал зразка, розміри, підкладку, схему контакту, стан поверхні, крихкість, ризики токсичності або забруднення, теплові або електричні обмеження та будь-які спеціальні вимоги до обробки. Для електричних вимірювань та вимірювань Холла користувач повинен надати інформацію про геометрію контакту, очікуваний діапазон опору, допустимі межі напруги/струму та температурні обмеження.
Користувач несе відповідальність за підтвердження того, що подані зразки можуть бути виміряні на вибраному обладнанні та не становлять неприйнятного ризику для персоналу, інструментів або зразків інших користувачів. Небезпечні, радіоактивні, біологічно забруднені, хімічно нестабільні або іншим чином ризиковані зразки повинні бути заявлені заздалегідь.
Користувач повинен заздалегідь узгодити план вимірювань, необхідні методи, кількість зразків, очікуваний формат виводу, терміни, умови конфіденційності та правила публікації. Якщо результати використовуються в публікаціях, звітах, дисертаціях або проектах, користувач повинен вказати назву установи, відповідальної лабораторії та конкретного обладнання чи послуги, що використовувалися, відповідно до узгодженого тексту підтвердження.
Користувач не повинен переосмислювати результати вимірювань як сертифіковані висновки, якщо сервіс явно не включає сертифіковані або метрологічно засвідчені вимірювання. Якщо сервіс надає експериментальні дані та технічну інтерпретацію, наукові висновки залишаються відповідальністю користувача або спільної дослідницької групи.