Анализ наношероховатостей подложек с использованием левитирующих электронов над сверхтекучей плёнкой гелия

Abstract

Описано устройство для исследования наношероховатостей подложек путём анализа проводимости левитирующих электронов над плёнкой жидкого гелия в зависимости от её толщины. Устройство представляет собой камеру для сверхтекучего гелия и измерительную ячейку с подложкой, горизонтально расположенной над измерительными электродами, которые в вертикальном направлении перемещаются с помощью электромеханической тяги. По характеристикам переноса электронов имеется возможность идентифицировать наношероховатости размером от единиц ангстремов при ненасыщенной гелиевой плёнке до 10² нм при насыщенной плёнке гелия.

Описано пристрій для дослідження наношерсткостей підкладок шляхом аналізи провідности електронів, що левітують над плівкою рідкого гелію, залежно від її товщини. Пристрій є камерою для надплинного гелію і вимірювальною коміркою з підкладкою, горизонтально розташованою над вимірювальними електродами, які у вертикальному напрямку переміщуються за допомогою електромеханічного тягу. За характеристиками переносу електронів є можливість ідентифікувати наношерсткості розміром від одиниць Онґштремів (при ненасиченій гелійовій плівці) до 10² нм (при насиченій плівці гелію).

The device for study of nanoroughness of substrates by the analysis of conductivity of electrons levitating above a helium film as a function of film thickness is described. The device contains the chamber for superfluid helium and a measuring cell with substrate horizontally positioned above measuring electrodes, which are moved in a vertical direction by electromechanical draught. Using measured electron-transport characteristics, one can identify nanoroughness from angstrom range (for an unsaturated helium film) to 10² nanometers (for a saturated helium film).