掃描電容顯微鏡（SCM）

來源：牛津儀器科技（上海）有限公司 2025年11月08日 11:42

掃描電容顯微鏡（SCM）是一種表征材料納米電學(xué)性質(zhì)的先進(jìn)成像技術(shù)，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究人員均可憑借這一技術(shù)測量離子注入工藝過程中極小的波動和偏差，同時也可以研究材料的摻雜水平，從而進(jìn)行失效分析。

牛津儀器于近期推出的搭載于Cypher和Jupiter型號AFM上的SCM模塊除了可以輕松實現(xiàn)以上工作外，還具有明顯優(yōu)于傳統(tǒng)SCM的巨大技術(shù)優(yōu)勢，包括更高的靈敏度、更高的分辨率、更快的成像速度以及可以直接準(zhǔn)確測量電容的能力，而不是僅僅對于微分電容(dC/dV)進(jìn)行分析。

本文將從以下角度介紹這一模塊：

SCM的工作原理

牛津儀器的SCM模塊如何實現(xiàn)如此好的性能

為什么SCM直接測量電容的能力比傳統(tǒng)的對微分電容(dC/dV)進(jìn)行測量更加實用

傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件的成像實例

在此之前通過普通SCM技術(shù)不能實現(xiàn)成像的材料研究實例，包括不形成自然氧化層的材料

本文對于如下人員尤為具有實用意義：

半導(dǎo)體工業(yè)界的工藝工程師和失效分析工程師

微電子設(shè)備和下一代半導(dǎo)體材料的研發(fā)人員

研究其他先進(jìn)材料的科研人員，包括二維材料和儲能材料

（左上）牛津儀器的SCM模塊可以直接測量樣品的電容，而不僅是微分電容(dC/dV)。所示樣品為通常用于SCM模塊標(biāo)樣的SRAM樣品。

（右上）牛津儀器的SCM模塊具有優(yōu)于其他SCM的更快的掃描速度。此處掃描速度為8Hz，是傳統(tǒng)SCM的8-16倍

（右下）所用樣品為階梯摻雜標(biāo)樣。和dC/dV amplitude的數(shù)據(jù)相比，電容的數(shù)據(jù)與摻雜水平的線性相關(guān)性更強。

（左下）牛津儀器的SCM模塊具有比傳統(tǒng)SCM更高的靈敏度，可以對一些非傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料進(jìn)行表征，圖示樣品為碳納米管

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掃描電容顯微鏡（SCM）

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