[發明專利]電子黑體腔體及二次電子探測裝置

有效

• 申請號: 202011497833.5
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN114644335B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 張科;陳果;柳鵬;姜開利;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: C01B32/15
• 分類號: C01B32/15;C01B32/158;G01N23/2251
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司 44311
• 代理人: 陳實順

本發明提供一種電子黑體腔體，具有一內表面，一腔室以及一開口，該腔室由所述內表面合圍形成，該開口用于使電子束進入到所述腔室內，該腔體的內表面設置有多孔碳材料層，該多孔碳材料層由多個碳材料顆粒組成，該多個碳材料顆粒之間存在納米級或微米級的間隙，該多孔碳材料層為一電子黑體。本發明還提供一種采用上述電子黑體腔體的二次電子探測裝置。

技術領域

本發明涉及一種電子黑體腔體以及采用該電子黑體腔體的二次電子探測裝置。

背景技術

現有的微電子技術領域常常需要吸收電子的元件用于吸收電子進行一些特定的測量。現有技術中通常采用金屬吸收電子，但是金屬面在吸收電子的時候，有大量電子發生反射或者透射，無法被金屬面吸收，電子的吸收效率低。

目前，沒有發現對電子的吸收率幾乎可以達到100％的材料，這種材料可以稱為電子黑體材料。因此，如果設計一種對電子的吸收率幾乎達到100％的電子黑體腔體將具有重大意義。

發明內容

有鑒于此，確有必要提供一種電子黑體腔體，該電子黑體腔體中采用一電子黑體材料。

一種電子黑體腔體，具有一內表面，一腔室以及一開口，該腔室由所述內表面合圍形成，該開口用于使電子束進入到所述腔室內，該腔體的內表面設置有多孔碳材料層，該多孔碳材料層僅包括碳材料且由多個碳材料顆粒組成，該多個碳材料顆粒之間存在納米級或微米級的間隙。

一種二次電子探測裝置，包括一電子黑體腔體以及一二次電子探測元件，所述二次電子探測元件位于該腔室內，所述電子黑體腔體具有一內表面，一腔室以及一開口，該腔室由所述內表面合圍形成，該開口用于使電子束進入到所述腔室內，該腔體的內表面設置有多孔碳材料層，該多孔碳材料層由多個碳材料顆粒組成，該多個碳材料顆粒之間存在納米級或微米級的間隙。

相較于現有技術，本發明所提供的電子黑體腔體的內表面設置一多孔碳材料層，所述多孔碳材料層是電子的絕對黑體。因此，當有電子束打到所述電子黑體腔體的內表面上時，電子會被設置于所述內表面的多孔碳材料層完全吸收，所述電子黑體腔體的表面逸出的二次電子也會被該多孔碳材料層吸收，而不會發射出去，該電子黑體腔體可以將腔體本身發射的二次電子完全屏蔽。因此，本發明提供的采用所述電子黑體腔體的二次電子探測裝置探測到的二次電子基本為樣品表面發射的，因此探測準確率非常高。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的電子黑體腔體的結構示意圖。

圖2當所述多孔碳材料層為超順排碳納米管陣列時，圖1中的所述電子黑體腔體對電子吸收率隨超順排碳納米管陣列高度的變化曲線。

圖3為本發明實施例提供二次電子探測裝置的結構示意圖。

圖4為本發明實施例提供的二次電子探頭中多孔碳材料層設置在基片上的結構示意圖。

圖5為本發明實施例提供的二次電子探測元件的結構示意圖。

圖6為采用現有的金屬腔體的二次電子探測裝置測試一樣品表面得到的樣品表面圖像。

圖7為采用本發明的二次電子探測裝置測試圖6中樣品表面得到的樣品表面圖像。

圖8為采用現有的二次電子探測裝置探測在平整的硅片上蒸鍍了100nm厚度的Au層時得到的樣品圖片。

圖9為采用本發明的二次電子探測裝置探測在平整的硅片上蒸鍍了100nm厚度的Au層時得到的樣品圖片。

圖10為分別采用現有的二次電子探測裝置測試以及本發明的二次電子探測裝置探測同一樣品時的灰度圖。

主要元件符號說明

電子黑體腔體?10，201

內表面?101，2011