У чувствительных электронно-микроскопических методов анализа структуры и состава поверхностных слоев и пленок имеется один существенный недостаток: при взаимодействии электронного луча с твердым телом возможно протекание необратимых физико-химиче­ских процессов, приводящих к искажению исходных характеристик исследуемого * материала, и результаты анализа могут принести ин­формацию об уже изменившихся свойствах материала. В связи с этим разрабатываются оптические методы анализа, менее чувст­вительные, чем электронные, но не влияющие сколь-нибудь заметно на качество полупроводниковых материалов и приборов. Особенно большой интерес представляют работы по созданию растровых опти­ческих микроскопов [277, 278] и исследованию с их помощью при­месей на поверхности пластин кремния [279] и полупроводниковых структур, близких по конструкции к солнечным элементам [280].

Метод анализа свойств полупроводниковых структур, в основе которого лежит регистрация изменения фото-ЭДС, возникающей при возбуждении ее узким световым зондом, весьма перспективен [277, 278]. Сигнал фотоответа зависит от электрофизических и оптических свойств полупроводника, качества р—п-перехода и от дефектов на поверхности и в объеме исследуемого полупроводникового прибора. Регистрация сигналов фотоответа от различных точек на поверхности структур дает возможность выявлять и исследовать локальные не­однородности в свойствах полупроводниковых приборов. Ранее в установках для измерения сигнала фотоответа использовался не­подвижный световой зонд либо зонд с механическим сканированием [31], что резко ограничивало их применение.

В растровом оптическом микроскопе используется электронное сканирование светового зонда и растровый принцип получения фото — ответных изображений [277, 278]. Источником света является спе­циальная проекционная электронно-лучевая трубка, а фотоответное изображение формируется на экране индикаторной трубки с синхро­низированной разверткой. Диаметр светового зонда, определяющий разрешающую способность растрового оптического микроскопа, око­ло 2 мкм.

ч

Фотографии фотоответных изображений [278] позволяют указать место обрыва металлизированных контактных полос на поверхности полупроводниковых приборов, выявить дефекты процесса фотоли­тографии, * разобраться в вызывающих инверсию проводимости в верхних слоях полупроводника явлениях зарядообразования в тон­ких диэлектрических покрытиях. При исследованиях на растровом оптическом микроскопе, так же как и на растровом электронном микроскопе, можно использовать приставки для измерения сигнала от полупроводниковой структуры в режимах наведенного тока и на­веденного потенциала.

Полупроводниковые структуры р+—п-типа, обработанные парами

аммиака и иода, исследовались с помощью растрового оптического микроскопа при подаче небольшого напряжения в запорном направ­лении [280]. Структуры, обработанные иодом, не изменяли своих характеристик при помещении в вакуум (5*10“5 мм рт. ст.), поэтому их можно изучать и методами растровой электронной микроскопии (требующими в отличие от растровой оптической микроскопии, что­бы исследования проводились в вакууме). Характеристики образцов, обработанных аммиаком, могли быть исследованы только с помощью растрового оптического микроскопа, поскольку их необходимо было все время держать в атмосфере аммиака на воздухе. Однако при измерениях на растровом электронном микроскопе облучение элект­ронным лучом приводило у образцов обоих типов к изменению в не­сколько раз обратного тока (определение которого было основной целью) из-за образования на поверхности двойного электрического слоя. Растровый оптический микроскоп позволил провести исследо­вания, не искажая исходных свойств структур, еще раз подтвердив свои несомненные достоинства при изучении сложных физических и оптических явлений на поверхности твердого тела.