Информативность сигнала катодолюминесценции

Иногда спектральные изменения КЛ по тем или иным причинам бывают столь незначительными, что определить их по самим спектрам не удается. В другом случае, области образца, испускающие КЛ различного спектрального состава, бывают случайно распределенными по образцу и неразличимы ни в интегральной КЛ, ни в других режимах РЭМ. В этих случаях полезно использовать аналог обычной флуоресцентной световой микроскопии — режим цветной КЛ в РЭМ, регистрируя непосредственное цветное КЛ изображение, на котором можно различать ничтожно малые изменения в спектре. Этот метод можно использовать и для фазового анализа. Высокая чувствительность человеческого глаза к изменению цветности может быть использована также для повышения информативности любого изображения путем цветокодирования.

К характеристикам сигнала КЛ, которые несут полезную информацию об объекте, в основном относятся полная интенсивность КЛ-излучения, так называемая интегральная интенсивность и спектральный состав сигнала КЛ. Рассмотрим примеры получаемой информации при регистрации этих характеристик.

Интенсивность сигнала интегральной катодолюминесценции

Это наиболее просто регистрируемая характеристика сигнала КЛ. Изображение в этом случае представляет собой не что иное, как карту распределения по поверхности объекта темпа фотонной эмиссии, причины изменения которого при переходе с одного места объекта на другое могут быть различными.

Интенсивность КЛ-излучения зависит от нескольких параметров, каждый из которых может иметь неоднородное распределение по поверхности объекта.

Например, наличие на поверхности металлических контактов приводит к изменению степени потерь энергии электронами зонда непосредственно в основном материале объекта и соответственно к изменению люминесцентных характеристик по поверхности объекта. Наличие пленок загрязнений или вариации толщины диэлектрических покрытий могут приводить к вариациям степени отражения света от границы объект—вакуум при его выходе из объекта. Имеется большое число факторов, влияющих на соотношение эффективности каналов излучательной и безызлучательной рекомбинации в различных местах объекта, что сказывается на локальных люминесцентных характеристиках. К ним относятся, например, тип и концентрация легирующей примеси и наличие дефектов структуры. Последние чаще всего проявляют себя как центры безызлучательной рекомбинации и выглядят на изображении в виде темных пятен.