Способ двухкристальной рентгеновской топографии

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ИЮ (И) G 01 N 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬС ГВУ

Величина разрешения пропорциональна расстоянию образец — фотопластинка, а нри K = 1 мм (такое расстояние не следует считать минимально достижимым) оно может быть доведено до

1 мкм, что сравнимо с величиной эер- й. на мелкозернистых фотоэмульсий. В случае, когда достижение максимального разрешения не обязательно, можно в несколько раз увеличить свето,силу прибора (т.е. экспрессноств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3947695/31-25 (22) 30.08.85 (46) 07.02.89. Бюл. Ф 5 (71) Институт кристаллографии им. А.В.Шубникова (72) В.В.Лидер (53) 548.4 (088.8) (56) Русаков А.А. Рентгенография металлов. — M. Атомиздат, 1977, с. 262-285.

Renninger И. Beitrage zur Doppeldiffractomet — ris hen Kristall—

Topographic mit Rontgenstrakler.

Z. Angew. Phys., 1965, 19, 20.

Изобретение относится к рентгеноструктурному, анализу кристаллов и может быть использовано для неразрушающего контроля структурных несовершенств кристаллических пластин.

Цель изобретения — улучшение пространственного разрешения и экспрессности двухкристальной топографии.

На чертеже показана схема получения рентгеновских топограмм предлагаемым способом.

Сущность предлагаемого метода заключается в том, что при испольэова нии брэгговской дифракции на фотопластинку регистрируют не дифрагированный (как это принято в топографии на отражение), а прошедший пучок.

Это дает возможность исследовать структурные дефекты в объеме образца, (54) (57) СПОСОБ ДВУХКРИСТАЛЬНОЙ

РЕНТГЕНОВСКОЙ ТОПОГРАФИИ, заключающийся в том, что сформированный монохроматором рентгеновский пучок направляют под углом, отличающимся от точного брегговского угла на величину порядка полуширины кривой качения образца, на образец, а топографическое изображение последнего регистрируют на фотопластину, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения пространственного разрешения и экспрессности, образец устанавливают в положение брэгг-дифракции, а фотопластинку устанавливают вплотную к выходной поверхности и регистрируют прошедший пучок. расположить фотопластинку вплотную к выходной поверхности образца, так как в отличие от известного способа нет необходимости разделять прошедший и дифрагированный пучки ввиду того, что последний не попадает на фотопластинку.

Если фотопластинку располагают параллельно выходной поверхности образца, в горизонтальной плоскости (плоскости дифракции) может возникнуть размытие изображения за счет того, прямой пучок не перпендикулярен фотоэмульсии. Величина такого размытия определяется из соотношения = d cog (8 + (g ), а з1п(8+ ) D sin(8-4 ) sin(e+ 4О), Составитель Т.Владимирова

Редактор В.Петраш Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай

Заказ 7546/42 .Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

14568 метода) за счет сокращения расстоя-: ния источник — образец.

Пусть требуется исследовать дефектную структуру образца кремния диаметром 20 мм с ориентацией по5 верхности <110 .

Для экспериментального осуществления предлагаемого способа выбирают асимметричный брэгговский рефлекс, например в данном случае рефлекс (642) . Так как для получения двухкристальной топограммы образец должен "купаться" в рентгеновском пучке, сформированном монохроматором, последний вырезают так, чтобы удовлетворялось условие где 0 — угол Брэгга выбранного реф- 20 лекса; „и Ц, — угол наклона отражающих плоскостей к поверхности монохроматора и образца соответственно;

D — размер образца; а — размер щели С, лимитируемый размером источника в.горизонтальной плоскости.

В данном случае D -= 20 мм, e =- 29, З0 а = 0,5 мм, ч = 19 .. Следовательно, угол йежду поверхностью монохроматора и падающим на него первичным пучком не должен превышать 1,6 . Таким образом, изготовление требуемого

35 монохроматора не должно вызывать трудностей.

После юстировки монохроматора в сформированный им широкий пучок вводят образец, который затем устанавливают в отражающее положение (в бездисперсионной геометрии) и юстируют

57

4 (юстировку проводят вращением образца вокруг оси, лежащей в плоскости дифракции, до достижения максимальной интенсивности дифрагированного пучка). Для съемки топограммы используют прошедший пучок. Поэтому фотопластинку располагают как можно ближе к выходной поверхности образца.

Если расстояние образец — фотопластинка равняется 1 мм, то,как следует из формулы, пространственное разрешение (при L = 40 см и а = 0,4 мм) может быть лучше, чем 1 мм. где d — толщина эмульсии.

При использовании фотопластинок типа МР (d = 10 мкм) в рассматриваемом примере ". = 9 мкм.

Для уменьшении эффекта размытия используют рефлекс с большим значением суммы 0 + q,. Например, для рефлекса (822) 8 + p,= 67 и 1 =4 мкм, что сравнимо с размером зерна (после проявления) фотоэмульсий, используемых в рентгеновской топографии.

В случае, когда достижение максимального разрешения не обязательно, можно увеличить светосилу прибора в несколько раз (т.е. улучшить экспрессность метода) за счет сокращения расстояния источник — образец.