Artículo
Simultaneous quantification of light elements in thin films deposited on Si substrates using proton EBS (Elastic Backscattering Spectroscopy)
Autor/es | Ferrer Fernández, Francisco Javier
Alcaire Martín, María Caballero Hernández, Jaime García García, Francisco Javier Gil Rostra, Jorge Terriza Fernández, Antonia Fortio Godinho, Vanda Cristina García López, Francisco Javier Barranco Quero, Ángel Fernández Camacho, Asunción |
Departamento | Universidad de Sevilla. Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear Universidad de Sevilla. Departamento de Física Aplicada I Universidad de Sevilla. Departamento de Química Inorgánica |
Fecha de publicación | 2014 |
Fecha de depósito | 2018-04-24 |
Publicado en |
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Resumen | Quantification of light elements content in thin films is an important and difficult issue in many technological fields such as polymeric functional thin films, organic thin film devices, biomaterials, and doped semiconducting ... Quantification of light elements content in thin films is an important and difficult issue in many technological fields such as polymeric functional thin films, organic thin film devices, biomaterials, and doped semiconducting structures. Light elements are difficult to detect with techniques based on X-ray emission, such as energy dispersive analysis of X-rays (EDAX). Other techniques, like X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), can easily quantify the content of light elements within a surface but often these surface measurements are not representative of the lights elements global composition of the thin film. Standard Rutherford backscattering spectroscopy (RBS), using alpha particles as probe projectiles, is not a good option to measure light elements deposited on heavier substrates composed of heavier elements like Si or glass. Nuclear Reaction Analysis (NRA) offers a good quantification method, but most of the nuclear reactions used are selective for the quantification of only one element, so several reactions and analysis are necessary to measure different elements. In this study, Elastic Backscattering Spectroscopy (EBS) using proton beams of 2.0 MeV simultaneously quantified different light elements (helium, carbon, nitrogen, oxygen, and fluorine) contained in thin films supported on silicon substrates. The capabilities of the proposed quantification method are illustrated with examples of the analysis for a series of thin film samples: amorphous silicon with helium bubbles, fluorinated silica, fluorinated diamond-like carbon and organic thin films. It is shown that this simple and versatile procedure allows the simultaneous quantification of light elements in thin films with thicknesses in the 200-500 nm range and contents lower than 10 at.%. |
Agencias financiadoras | Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO). España |
Identificador del proyecto | CSD2007- 42
CSD2008-00023 MAT2010-21228 MAT2010-18447 |
Cita | Ferrer Fernández, F.J., Alcaire Martín, M., Caballero Hernández, J., García García, F.J., Gil Rostra, J., Terriza Fernández, A.,...,Fernández Camacho, A. (2014). Simultaneous quantification of light elements in thin films deposited on Si substrates using proton EBS (Elastic Backscattering Spectroscopy). Nuclear Instruments and Methods in Physics Research - Section B, 332, 449-453. |
Ficheros | Tamaño | Formato | Ver | Descripción |
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Simultaneous quantification of ... | 209.9Kb | [PDF] | Ver/ | |
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