Способ определения микродефектов в монокристаллах

 

Изобретение относится к области определения реальной структуры монокристаллов и фиэическо м/ материаловедению и может быть использовано для определения количественных характеристик микродефектов в объеме, исследуемого мо ноКристалла , а именно их if.. t.,,,.f . П1 концентрации, типа и размеров. Способ реализуется на двухкристальной рентгенотопбграфической установке. Исследуемый монокристалл пучком рентгеновских лучей, коллимированным при асимметричном отражении от кристалла-монохроматора. Монокристалл отклоняют от положения, соответствуицего максимуму кривой отражения, на угол ,Л (t+Z/t-Z) , где 6 9 - полуширина динамической кривой отражения исследуемого кряС талла; t - толцина кристалла; Z глубина расположения исследуемых дефектов . Такое отклонение кристалла позволяет осуществить интерференцию рожденных при рассеянии на дефекте воли с опорными волнами идеального кристалла и получить интерференционное изображение дефекта. 1 ил. г kn

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

09) (1О (50 4 С 01 N 23 20

3СЕСю гг y ,%5 .1;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ных деалла

ЦЙ39 го ционГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ (46) 23.05.88. Бюп. У 19 (21) 3965920/31-25 (22) 29.07.85 (71) Институт кристаллографии им. А B.Iióáíèêoâà (72) В.Л.Инденбом и В.М.Каганер (53) 62!.386.2 (088.8) (56) Ra+i K.×. Asmperfections and

impurities in аеасconductor silicon.

Н.-Y., Н1еу а Sons.1981, ch.3. Renninger M. J. Appl. Cryst. 9, 178 ,(!976) ° (54) СПОСОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И4КРОДЕФЕКТОВ В HOHOKPHCTAIIAX (57) Изобретение относится к области определения реальной структуры монокристаллов и физическому материаловедению и моает быть использовано для определения количественных характеристик микродефектов в объеме, исследуемого монокристалла, а именно их концентрации, типа н размеров. Способ реализуется на двухкристальной рентгенотопографической установке.

Исследуемый монокристалл облуМают пучком рентгеновских лучей, коллимироввнным при асимметричном отрааении от кристалла-монохроматора. Ионокристалл отклоняют от полонения, соответствующего максимуму кривой отрааения, па угол q аО/ Ег (+гй-Z) --17 ", где 69 - лолуииринв динамической кривой отравления исследуемого крис» талла; t - толщина кристалла; Z -. глубина рвсполоиения исследуе фектов. Такое отклонение крист позволяет осуиествить интерфереи ровденных при рассеянии нв дефек волн с опорными волнами идеально кристалла и получить интерферен ное изобравение дефекта. 1 ил.

1 13

Изобретение относится к бпасти определения реальной структуры монокристаллов и фиэическсму материаловедению и может быть испольэснано для контроля качества монокристаллов.

Целью предложенного технического решения является расширения функциональных воэможностей эа счет обеспечения возможности определения количественных характеристик микродефектов в объеме монокристалла.

На чертеже изображено распространение волн в исследуемом кристалле.

Пример реализации способа.

Исследуемый кристалл кремния освещают волновыми пакетами 1, как показано на чертеже. Эти пакеты формируются, при асимметричном отражении (444) от кристалла-коллиматора, из сферических волн, испущенных иэ источника рентгеновского излучения

МоК . Кристалл-коллиматор изготовлен иэ кремния, коэффициент асимметрии равен 40. Ширина волновых пакетов в

-ДО = 6.3 pas превьныает длину экстинкцни. В исследуемом кристалле волновые пакеты переносятся двумя блоковскими волками 2 и 3 Микродефект 4 освещается волной 2, а рожденная при рассеянии на нем волна распространяется в направлении дифрагированной волны, т.е. под углом. Брэгга 8 к отражающим плоскостям. Интерференционное иэобрааение микродефекта получается, если блоховская волна 3 и волна, рикденная при рассеянии на дефекте попадают в одну и ту ае точку 5 на поверхности кристалла. Для выполнения этого условия исследуемый кристалл должен быть отклонен от отражающего положения ва угол

?2796 бло. снской нолной идеального кристалла, и па фотсплаотпне регистрируется интерференциснное иэображение микродефекта.

Предложенный способ определения микрсдефектов в монокристаллах позволяет определить количественные характеристики микродефектов в объеме мснокристалла, а именно их тип, ориентацию и размеры. Интерференционные иэображения мнкродефектов, регистрируемые на фотопластнне при отклонении исследуемого кристалла на угол, определяемый формулой ($), соответствуют иэображениям, возникающим в условиях освещения кристалла падающей плоской волной. В этих условиях ориентация и размеры иэображений опре20 деляются характеристиками микродефекта. Тип микродефекта (включение, дислокационная петля и т.п.) определяется по ориентации иэображения: иэображение включения вытянуто в направлении вектора отражения, а иэображение дислокационной петли — под углом к этому направлению. Ориентация дислокационной петли определяется по углу между направлением иэображения и направлением вектора отракення: иэображение вытянутого вдоль проекции вектора Бюргерса дислокацнонной петли на плоскость иэображения. Избыточный объем микродефекта однозначно on35 ределяется по размеру изобрааения.

Ло избыточному объему и вектору Бюргерса дислокационной петли определяют размеры петли.

Формула изобретения

Способ определения микродефектов в монокристаллах,включающий облучение исследуемого монокристалпа пучком где 69 .- полуширина динамической кривой отражения исследуемого кристалла;

t — толщина кристалла;

Z — глубина расположения исследуемых дефектов.

При толщине кристалла t 405 мкм, глубине расположения дефектов Z

180 мкм и.полуширине динамической кривой отракения 69 0,48 угл.с определяем требуемое угловое отклонение кристалла: tp 0,10 угп.,с. При выполнении условия (I) рожденная на мякродефеяте волна интерферирует с

S5 рентгеновских лучей, коллимированнье кристаллом - моноХроматором, установленным в положение, соответствующее асимметричному отражению, и регистрацию пространственного распределения дифрагированного нсследуеиам монокристаллом нзлучения на фотопластине при отклонении монокристалла от брэг1 говского направления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональынх воэможностей эа счет определения количественных характеристик микродефектов, в зависимости от глубины Z pacnoiloaeHHJt

1322796 4 где 69 - лолутнрнна динами recxoA кривой отракення исследуемого монокристалпа;

t — толщина монокрнстллла. исследуемых дефектов монокрнсталл отклоняют на угол

Составитель Т.Владимирова

Техреду М.Дндык i °... Корректор В.Бутяга

Редактор Б.Федотов

Тирам 847 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам иэобретеиий и открытий

113035, Иосква, В-35, Рауаская яаб., д. 4/5

Закаэ 3385.Пронэводственно-полиграфическое предприятие, r. Уагород, ул. Проектная,,4