In Tiefenanalysen der LEDs durch eine Kombination von Röntgen Computertomographie (CT) und Lichtmikroskopie (LM) korrelierte mit Rasterelektronenmikroskopie (SEM)

Zusammenfassung

Ein Workflow für eine umfassende Mikro Charakterisierung aktiver optischer Geräte skizziert. Es enthält strukturelle sowie funktionelle Untersuchungen mit Hilfe von CT, LM und SEM. Das Verfahren ist für eine weiße LED demonstriert, die noch während der Charakterisierung betrieben werden kann.

Zusammenfassung

Bei der Fehleranalyse spielt die Charakterisierung von Bauelementen und das Reverse Engineering von Leuchtdioden (LEDs) und ähnlichen elektronischen Komponenten der Mikrocharakterisierung eine wichtige Rolle. In der Regel werden verschiedene Techniken wie die Röntgen-Computertomographie (CT), die Lichtmikroskopie (LM) und die Rasterelektronenmikroskopie (REM) getrennt voneinander eingesetzt. Ebenso müssen die Ergebnisse für jede Technik unabhängig voneinander behandelt werden. Hier wird eine umfassende Studie gezeigt, die zeigt, welche Potenziale durch die Verknüpfung von CT, LM und REM gehoben werden. Die Tiefencharakterisierung erfolgt über eine weiß emittierende LED, die in allen Charakterisierungsschritten betrieben werden kann. Wesentliche Vorteile sind: die planmäßige Erstellung definierter Querschnitte, die Korrelation optischer Eigenschaften mit Struktur- und Kompositionsinformationen sowie die zuverlässige Identifizierung verschiedener Funktionsbereiche. Dies ergibt sich aus der Breite der verfügbaren Informationen aus identischen Regions of Interest (ROIs): Polarisationskontrast, Hell- und Dunkelfeld-LM-Bilder sowie optische Bilder des LED-Querschnitts im Betrieb. Ergänzt wird dies durch bildgebende Verfahren des REM und die Mikroanalyse mittels energiedispersiver Röntgenspektroskopie.

Einleitung

Dieser Artikel zeigt, das Potential und die Vorteile einer Kombination von Röntgencomputertomographie (CT) mit korrelative Licht- und Elektronenmikroskopie (CLEM) für die beispielhafte in Tiefen Charakterisierung von Leuchtdioden (LED). Mit dieser Technik ist es möglich, die Mikro Herstellung der LED in einer solchen Art und Weise zu planen, dass, während ein Querschnitt mikroskopisch die elektrische Funktionalität in dem Rest der Probe abgebildet werden kann, erhalten bleibt. Das Verfahren hat einige einzigartige Eigenschaften: Zum einen die geplante Mikro Vorbereitung mit Hilfe des gerenderten Volumen der gesamten Probe durch CT erhalten; zweitens die Beobachtung d....

Protokoll

1. Probenvorbereitung für die Röntgen Computertomographie (CT)

1. Kleber Probe (LED vgl Materialien Abschnitt) zu einem 2 mm Ø Hohl Kohlefaser bar geeigneter Länge unter Verwendung von Heißschmelzkleber.
2. Stellen Sie die Position der Probe durch eine Heißluftpistole, wenn nötig. Befestigen Sie die Probe in der CT-Probenkammer des Dreibackenfutter verwendet wird.

2. CT Messaufbau

1. Führen und Zentrieren warmup Verfahren gemäß der Steuersoftware der Röntgenröhre.
   HINWEIS: Verwenden Sie Rohr-Steuerungssoftware von Hersteller CT und Standardprotokoll , wie vom Hersteller (vgl Materialie....

Ergebnisse

Die gekennzeichnet LED ist in Figur 1 dargestellt ist . Es ist eine weiße emittierende LED mit einer Chipgröße von 1 x 1 mm ² und einer teilweise keramischen lumineszente Farbkonverter. In einer leicht schrägen Position der Bar auf einem Kohlefaser - LED - Verleimung vermeidet CT Artefakte durch Probensymmetrie verursacht (Abbildung 2). Ergebnisse der CT - Messung ermöglichen , die Position des Querschnitts der Probe Planung und elektrische Fu.......

Diskussion

Die Vorteile dieser multimodal Ansatz bestehen in der ortsabhängige Korrelation der erfassten Daten. Die multimodalen Ansatz, der hier beschrieben werden, sollten getrennt in nachfolgenden Analysen mit jeder Technik gegenübergestellt werden. Zum Beispiel Lumineszenzeigenschaften sichtbar in LM können Zusammensetzungen verbunden werden, wie unter Verwendung von SEM / EDS detektiert. Das Volumen Informationen von CT erhalten wird, kann erweitert werden mit in der Tiefe analysiert von Querschnitten in gezielt vorbereitet. .......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Röntgen-Computertomograph	General Electric	nicht zutreffend	Typ: nanotom s research edition
Erfassungssoftware	General Electric	nicht zutreffend	phoenix Datos| x2 Erfassung und entsprechende manuelle
Rekonstruktionssoftware	General Electric	nicht zutreffend	phoenix Datos| x2 Erfassung und entsprechende manuelle
Rendering-Software	Volumen Grafiken	nicht zutreffend	VGStudio Max 2.2 und entsprechender manueller
Schleifer (manuell)	Struers	5296327	Labopol 21
Probenhalter	Struers	4886102	UniForce
Schleifer (automatisiert)	Struers	6026127	Tegramin 25
Epoxidharz/Härter	Struers	40200030/40200031	Epoxy fix Harz / Epoxy fix Härter
Ethanol	Struers	950301	Kleenol
Lichtmikroskop	Zeiss	nicht anwendbar	Axio Imager M2m
Elektronenmikroskop	Zeiss	nicht anwendbar	Sigma
CLEM-Software	Zeiss	nicht anwendbar	Axio Vision SE64 Rel.4.9 und entsprechendes Handbuch
CLEM-Probenhalter	Zeiss	432335-9101-000	Probenhalter CorrMic MAT Universal B
REM Adapter für CLEM Probenhalter	Zeiss	432335-9151-000	REM Adapter für Probenhalter CorrMic MAT Universal B
Sputter	Coater Quorum	nicht anwendbar	Q150TES
EDS-Detektor	Rö ntec	nicht zutreffend	X-Flash 1106
Lot	Stannol	535251	Typ: HS10
LED	Lumileds	nicht zutreffend	LUXEON Rebel warmweiß, Forschungsmuster