Corriente inducida por haz de electrones


La corriente inducida por haz de electrones (EBIC) es una técnica de análisis de semiconductores realizada en un microscopio electrónico de barrido (SEM) o un microscopio electrónico de transmisión de barrido (STEM). Se utiliza para identificar uniones enterradas o defectos en semiconductores, o para examinar las propiedades de los portadores minoritarios . EBIC es similar a la catodoluminiscencia en que depende de la creación de pares de huecos de electrones en la muestra de semiconductores por el haz de electrones del microscopio. Esta técnica se utiliza en el análisis de fallas de semiconductores y en la física del estado sólido .

Si la muestra de semiconductor contiene un campo eléctrico interno , como estará presente en la región de empobrecimiento en una unión pn o unión Schottky , los pares electrón-hueco se separarán por deriva debido al campo eléctrico. Si los lados p y n (o semiconductor y contacto Schottky, en el caso de un dispositivo Schottky) se conectan a través de un picoamperímetro , fluirá una corriente.

EBIC se entiende mejor por analogía: en una celda solar , los fotones de luz caen sobre toda la celda, entregando así energía y creando pares de huecos de electrones, y provocando que fluya una corriente. En EBIC, los electrones energéticos toman el papel de los fotones, haciendo que fluya la corriente EBIC. Sin embargo, debido a que el haz de electrones de un SEM o STEM es muy pequeño, se escanea a través de la muestra y se utilizan variaciones en el EBIC inducido para mapear la actividad electrónica de la muestra.

Al usar la señal del picoamperímetro como señal de imagen, se forma una imagen EBIC en la pantalla del SEM o STEM. Cuando se obtiene una imagen de un dispositivo semiconductor en sección transversal, la región de agotamiento mostrará un contraste EBIC brillante. La forma del contraste se puede tratar matemáticamente para determinar las propiedades de los portadores minoritarios del semiconductor, como la longitud de difusión y la velocidad de recombinación de la superficie. A simple vista, las áreas con buena calidad de cristal mostrarán un contraste brillante y las áreas que contengan defectos mostrarán un contraste EBIC oscuro.

Como tal, EBIC es una técnica de análisis de semiconductores útil para evaluar las propiedades de los portadores minoritarios y las poblaciones de defectos.

EBIC se puede utilizar para sondear las heterouniones del subsuelo de nanocables y las propiedades de los portadores minoritarios [1] .


esquema experimental EBIC
SEM configurado para EBIC
EBIC de vista en planta que muestra defectos en un diodo
EBIC transversal de una unión pn