Способ рентгеноструктурного анализа тонких пленок
Изобретение относится к средствам рентгенографического контроля материалов, может, в частности, использоваться при исследовании тонкопленочных материалов. Цель изобретения состоит в повышении разрешения и контраста дифракционной картины. Для осуществления способа пучок рентгеновских лучей, идущий из источника 3, преобразуют с помощью монохроматора 4 и щелевой системы 5 таким образом, чтобы получить прямоугольную форму его сечения на поверхности объекта 2, установленной под углом к экваториальной плоскости. При этом луч образует с поверхностью угол α, устанавливаемый в зависимости от толщины контролируемого слоя. Вращением образца вокруг оси 6 гониометра осуществляют регистрацию дифракционной картины от кристаллографических плоскостей, составляющих с поверхностью угол 90° - α. 1 ил.
ссюэ соеЕтсних
СОЦНАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ,ВУ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4262103/31-25 (22) 15 ° 06.87 (46) 07.05.90. Бюл. N 17 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) И.Ф. Михайлов, В.А. Дудкин, И.Н. Бабенко, О.Г. Ала вердова и Л.П. Коваль (53) 621.386(088,8) (56) Афанасьев А.М. и др. Рентгеноструктурная диагностика в исследова" нии приповерхностных слоев монокристаллов. Н.: Н..ука, 1986, с. 51. (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА ТОНКИХ ПЛЕНОК (57) Изобретение относится к средствам рентгенографического контроля материалов, может, в частности, исполь„„SU,» 15 О А1 (щg С 01 М 23/20
2 зоваться при исследовании тонкопленочных материалов. Цель изобретения состоит в повышении разрешения и контраста дифракционной картины. Для осуществления способа пучок ренгтеновских лучей; идущий из источника 3, преобразуют с помощью монохроматора
4 и щелевой системы 5 таким образом, чтобы получить прямоугольную форму его сечения на поверхности объекта 2, установленной под -углом к экваториальной плоскости. При этом луч образует с поверхностью уго, устанавливаемый в зависимости от толщины контролируемого слоя. Вращением образца вокруг оси 6 гониометра осуществляют регистрацию дифракционной картины от кристаллографических плоскостей, составляющих с поверхностью угол 90 — о . 1 ил.
1562803
Изобретение относится к средствам рентгеновского контроля материалов и может использоваться при исследовании тонкопленочных материалов.
Цель изобретения состоит в повышении разрешения и контраста дифракционной картины. . На чертеже представлены принципиальная схема хода лучей и взаимное расположение элементов рентгеновской сх емы.. Дифракционная линия формируется в результате отражения от поверхности обра зца 2 рентгеновского пучка, выхо- 15 дящего через коллимационную систему из источника 1, преобразовывается щелавой системой и монохроматором 3
Вращение образца осуществляется вокруг оси гониометра. 20
Способ осуществляется следующим оЦра зол..
Зада вшис ь толщиной анализируемого слоя t и зная угол начала регистрации дифракционной картины g„и определив
yI .ол падения E!I, излучения на поверхность образца, находят угол М наклона образца к экваториальной плоскости гониометра, а также угловую ширину пучка в антибрегговском направлении.
Затем с помощью щелевой системы формируют пучок, .имеющий прямоугольную форму сечения, при этом большая сторона прямоугольника параллельна поверхности образца и составляет угол о! с экваториальной плоскостью, Затем устанавливают в держатель гониометра массивный эталон под углом М к экваториал и flflocK0cTH и 40 прои зводят его юстировку, Уста новив угол падения пучка Ч и произведя серию съемок от эталона при различн ой ширине пуч<а в брегговской плоскости, находят Ц и уста на вли вают угловую ширину пучка в брегговской плоскости для съемок тонкопленочного образца, который затем помещают в держатель, после чего приступают к съемке.
Пример. Производится анализ тонких пленок М толщиной 200, 100 и 50 А на дифрактометре ЯРОН-2 в
Kg-Cu излучении при напряжении 30 кВ и токе 30 А.
По толщине анализируемого слоя находят угол падения ч,(для пленок толщиной 200 А ч, = 0,2 ). Зада.вшись углом начала регистрации 6,= 20, определяют угол Ж = 2 наклона образца относительно экваториальной плоскости, На столик держателя устанавливают массивный эталон - толстую пленку
Аи толщиной 500 А, по которой определяют угол 64 = 1,4 . Затем на столик помеща ют тонкопленоч ный образец
М, и производят его юстировку. После этого регистрируют линии (110),(200) и (211) от пленок М толщиной 200 и
100 А, а от пленок толщиной 50 Атолько линию (110).
Результаты проведенных измерений показали высокую разрешающую способность способа при контроле тонких пленок. фор мула и зобр ет е ни я
Способ рентгеноструктурного анализа тонких пленок, включающий установку образца в держателе дифрактометра, облучение его пучком рентгеновских лучей и регистрацию дифракционных линий, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения разрешения и контрастности дифракционной картины, формируют рентгеновский пучок прямоугольного сечения, регистрируют отражения от кристаллографических плоскостей, нормаль к которым составляет угол (90-Ы) с нормалью к поверхности пленки, где с»:- угол между большей стороной прямоугольного сечения пучка и экваториальн и плоскостью гониометра, определяемый из соотношения
K = arctg (sing, tg Ю „, где 8,- заданный угол начала регистрации дифракционной картины, Ч - угол падения пучка на поверхность пленки, удовлетворяющий условиям
4, = arcsin p t при ч" ) Чс при V, c -Р,, где (ч " линейный коэффициент ослабления рентгеновских лучей материалом пленки, с — толщина анализируемого слоя;
Чс- угол полного внешнего отражения;
Й Ч- угловая ширина пучка в антибрегговском направлении, а угловую ширину пучка в брегговском направлении Ц устанавливают менее физического уширения для исследуемого образца, но не менее величины геометрического уширения для массивного эталона.
