Способ регистрации сигналов электронного парамагнитного резонанса в твердых телах

 

Изобретение относится к контролю физических параметров в полупроводниках и может быть использовано для изучения свойств, концентрации и распределения парамагнитных дефектов, вводимых в кристалл при радиационном воздействии (например, при ионной имплантации, нейтронном трансмутационном легировании и т.д.). Целью изобретения является расширение информативности и улучшение разрешения от спектров. В процессе записи спектра ЭПР к образцу прикладывают одноосное сжатие. Величину одноосного сжатия модулируют с частотой, лежащей в интервале 10 V/ΔН<SB POS="POST">1/2</SB>...1/&Tgr; (где V - скорость развертки магнитного поля, Тл/с

ΔН<SB POS="POST">1/2</SB> - ширина резонансных линий спектра, Тл

&Tgr; - время отклика тензочувствительного центра на давление), с последующим селективным усилием и синхронным детектированием сигнала ЭПР на частоте модуляции.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ Х

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1567947 А 1! Ф Жй - >;)1»>)Я с ., >(Ж >> и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫ1 КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4314996/31-25 (22) 19.08.87 (46) 30.05.90. Бюл. № 20 (71) Институт физики ".oëóïðoâîäíèêîí

СО АН СССР (72) А. А. Каранович, А. В. Двуреченский и П. В. Хрипков (53) 638.69:539.124.! 4 (088.8) (56) Авторское свидетельство (.ССР № 1260789, кл. G OI N 24/10, 1985.

Бугай А. А. и др. Спектр ЭПР фосфора в сплаве кремний — германий в присутствии одноосного давления. — РадиоспектросKoпия. Пермь, 987, ¹ 17, с. 256- — 259. (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ СИ! Н A 1OB ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ (57) Изобретение относится к контролю физических параметров в полупроводниках и

Изобретение относится к контро,->ю физи->еских параметров в полупроводниках и может быть использовано для изучения свойств, концентрации и распределения парамагнитных дефектов, вводимых в кристалл при радиационном воздействии (например, при ионной имплатации, нейтронном трансмутационном легировании и т. д.).

Цель изобретения — расширение информативности и улучшение разрешения спектров.

В процессе записи спектра ЭПР к образцу прикладывают одноосное давление, величину одноосного давления, приложенного к образцу, модулируют с частотой, лежащей в интервале 10 v/ЛН)у — 1/т (где v — скорость развертки магнитного поля, Тл/с;

6Н)у — ширина резонансных линий спектра, Тл; т — время отклика тензочувствительного центра на давление) с последуюшим селективным усилением и синхронным детектированием сигнала на частоте модуляции.

2 может быть использовано для изучения свойств, концентрации и распределения парамагнитных дефектов. вводимых в кристалл при радиационном воздействии (например, при ионной имплантации, нейтронном трансмутационем легировании и т. д.) . Целью изобретения является расширение информативности и улучшение разрешения от спектров. В процессе записи спектра ЭПР к образцу прикладывают одноосное сжатие. Величину одноосного сжатия модул и руют с частотой, лежашей в интервале IOv/ЛН)у ... ...1 т (гас-; - - скорость развертки магнитного полл, Тл/с. ЛН ) > — ширина резонансных линий спектра, Тл; т — — время отклика тензочувстнительного центра на давление), с последуюи им селективным усилением и синхронным детектированием сигнала ЭПР на частоте модуляции.

Модуляция одноосного давления с некоторой частотой f, приводит к тому, что интенсивность или положение линий тензочувствительных центров меняется с той же частотой, а интенсивность и положение линий тс нзонечувствительных центров остаются неизменнымн. (елективное усиление и синхронное детектирование сигнала на частоте f, позволяют выделить из общего спектра линии только тензочувствительных

li e >i > р о в (пектр .iI IP н (3-дi,i >);««))ie реi H . триру

loT для себразца кремния, легированного фосфором, КЭс1>-(),02) j, <>6.;ó,e>,i«)ãî i)eанторными нейтронами нри T=9(j К и частоте модуляции магнитно) о поля ),>=1(!(> к! и

Образец с размерами 0с, I Х, !2 мм р.>спола a> >r вдоль оси цилиндри еского pe;« натора так. чтобы его т.>рцы находились вне рабочегс об.ьема резон, гора, Давление прикладывают к торцам обр )зца при помощи латунных стержней, рычага и грузов известной массы. Мс>дуляиию давления осу1567947

Формула изобретения!.оста ви тель Т. Топорки на

I <дактор М. Келел<еп> Техред И. Верее Корректор М. Шароши

:3нкаа I.>18 Тираж 489 И од пи с ное

,>1{131!1!1! <н л <.>р, гн нн»< > к»л<ит< та п<> н.>»Г»»<»ини и открытинл> при ГКНТ <.< .Р

1 I 3 !. 3 <>, М» с к и а, Ж 3 ск Р а Пп с к а н н а о., д. 4,>5

i I >,» <» > ..< > и»>«>-н <па <л>,<> »!! к<>л>гл»;н;» !!а;ент, г Ужгород, y.>. Гагарина, IО! ществляют нри помощи электромагнита с якорем, закр:пленным на рычаге. На электромагнит подают переменное напряжение с амплитудой = 200 В и частотой, регулируемой в диапазоне 10 — 10 Гц. Это же напряжение подают в качестве опорного сигнала на синхронный детектор. Скорость развертки магнитного поля составляет ч=0,5к, ) 10 Тл/с, ширина резонансных линий

ЛН>у2--1) 10 Тл, время отклика наблюдав- 3г> шегося в нашем случае тензочувствительного центра на давление т-10 с (при данной температуре). Следовательно, частота модуляции одноосного давления должна лежать в интервале от 5 до 10 Гц. Час-.ота модуляции в нашем случае подбираетн из условия ее совпадения с р з<3нанс>й частотой используемой механиче< кой

". стемы (=300 Гц), при этом амплитуда модуляции давления была максимальна.

Сигнал пог.<ощения СВЧ-мощности после о<> селективно"o усиления и синхронного детектирования Hd астоте модуляции магнитного поля f<, подвергают селективному усилению и синхронному детектированию на частоте модуляции одноосного давления.

Прн этом обеспечивается запись сигнала только линий тензочувствительных центров, даже если 1 исходном спектре они были неразрешены ввиду наложения на более интенсивные линии других центров, т. е. locTHгается улучшены разрешения спектров ЭПР сложных систем.

Если в спектре присутствуют одновременно лини; двух тснзочувствнтельных центров с разными значениями времени откликл на одноосное давление (т>ф=т ), то под бором фазы синхронного детектора мом<но выделить сигнал от каждого из них по отдельности, что также означает улучшение разрешения.

Кроме того, не требуется приложения больших давлений, поскольку использование модуляционной методики позволяет существенно подавить шумы (отношение шум— сигнал падает по закону 1/f!, где f! — частота модуляции давления), причем по сдвигу фазЫ между регистрируемым и опорным сигналами или по зависимости интенсивности сигнала от частоты можно определить характерное время отклика тензочувствительного центра на одноосное давление.

Способ регистрации сигналов электронного парамагнитного резонанса а твердых телах, включ ающий воздействие одноосного давления и одновременную регистрацию спектров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). отличающийся тем, что, с целью расширения информативности и улучшения разрешения спектров, величину одноосного давления модулируют с частотой, лежащей в интервале 10 v/ÕH3/ò... f /T, где — скорость развертки магнитного поля; ЛН>у — ширина резонансных линий спектра; т — — время отклика тензочувствитель>!ого центра на давление. а регистрируемый сигнал ЭПР селективно усиливак>т н синхронно детектируют на частоте модуляции давления.