Способ определения степени нарушенности поверхности или объема монокристаллических пластин
Изобретение относится к рентгенографическим неразрушающим способам определения степени нарушенности монокристаллов. Цель изобретения - повышение экспрессности и упрощение метода определения степени совершенства поверхности или объема монокристаллов. Степень нарушенности кристалла определяется путем измерения разности между шириной дифрагированного на образце в дисперсионной геометрии монохроматического пучка синхротронного излучения и шириной коллимирующей щели, установленной на расстоянии, обеспечивающем требуемое разрешение степени нарушенности образца . Новым в способе является то, что степень нарушенности определяется путем одного измерения ширины дифрагированного пучка. 2 ил., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я) 6 01 М 23/20
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКН1 СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ЬП=1
2 (21) 4419421/25 (22) 04.05.88 (46) 23.01.91, Бюл. ¹ 3 (72) И.П, Карабеков и Д.Л, Егикян (53) 621.386 (088.8) (56) Рентгенотехника: Справочник. /Под ред. Клюева В.В. — М,: Машиностроение, 1980, кн.1, 2, Русаков А.А. Рентгенография металпов,—
М.; Атомиздат, 1977, с. 262 — 265. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ HAPYLUEHH0CTVI ПОВЕРХНОСТИ ИЛИ ОБЬЕМА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАСТИН (57) Изобретение относится к рентгенографическим неразрушающим способам определения степени нарушенности монокристаллов.
Изобретение относится к рентгенографическим неразрушающим способам определения степени нарушенности монокристаллов.
Целью изобретения является упрощение способа и повышение его экспрессности.
На фиг,1схем,атически показано взаимное расположение кристаллов, пучков, коллимирующей щели и регистратора для осуществления предлагаемого способа в геометрии Брэгг-Брэгг; на фиг.2 — TQ же, в геометрии Брэгг-Лауэ.
Сущность способа заключается в следующем.
Пучок синхротронного излучения 1 коллимируется с помощю прямолинейной щели
2 шириной h<, установленной на расстоянии
L - I> +!2 + Ьз, от входной поверхности регистрирующего устройства двухкристального спектрометра, последовательно отражается
5 3 1622803 А1
Цель изобретения — повышение экспрессности и упрощение метода определения степени совершенства поверхности или объема монокристаллов. Степень нарушенности кристалла определяется путем измерения разности между шириной дифрагированного на образце в дисперсионной геометрии монохроматического пучка синхротронного излучения и шириной коллимирующей щели, установленной на расстоянии, обеспечивающем требуемое разрешение степени нарушенности образца. Новым в способе является то, что степень нарушенности определяется путем одного измерения ширины дифрагированного пучка. 2 ил., 1 табл, от кристалла монохроматора 3, изготовленного из образца с высокой степенью совершенства. и исследуемого образца 4 и измеряется расширение поперечного размера дифрагированного от исследуемого монокристалла пучка в плоскости 5, перпендикулярной оси дифрагированного пучка, Полученная разность Ь h между шириной коплимирующей щели ho и шириной дифрагированного пучка h определяется формулой где е1 и 2 соответственно ширины кривых качания кристалла монохроматопа и исследуемого образца;
L — расстояние от коллимирующей щели до детектора, измеряющего поперечный разрез дифрагированного пучка.
1622803
Так как степень нарушенности кристалла определяет ширину кривой качания, то измеренная величина hh прямо пропорциональна с + f.2, соответственно, количеству дефектов в исследуемом кристалле, есл е уже измерено независимым методом и для всех исследуемых образцов не меняется. К примеру, если взять расстояние
L, равное 100 м, а изменение величины кривой качания исследуемого образца относительно эталоча — 0,5 то изменение Ah составит величину 1 мм, Так как расширение: ели на 0,1 мм легко может быть измере о, то соответственно изменение е2 на величину — 0,05" явится разрешением предлагаемого способа.
Использование синхротронного излучения, имеющего >зкую диаграмму направленности, высокую интенсивность, равномерность интенсивности в плоскости орбиты, позволяе создавать узкие, протяженные в горизонтальной плоскости щелзвые пучки, перекрывающие диаметры г олупроводниковых кремниевых шайб, служащих в качестве основного материала для создания элементов современной электроники. Перемещел ие исследуемого монокристалла в плоскости, совпадающей с кристаллографической плоскостью, без изменения угла дифракции позволяег сканировать всю поверхность кристалла получигь информацию о структурном совершенстве всего кристалла.
При установке двухкристального (n, +и) спектрометра в геометрии Брэгг-Брэгг получается информация о структурном совершенстве приповерхностного слоя кристалла (фиг.1). При установке спектрометра в геометрии Брэгг-Лауэ получается информация о структурном сов ршенстве объема кристалла (фиг.2), Малая величина коэффициента поглощения,и; при аномальном и похождении рентгеновских лучей позволяет в геометрии Брэгг-Борман получать информацию о структурном совершенстве монокристаллов в несколько десятков миллиметров.
Пример. С использованием предлагаемого способа в лабораторных условиях на пучк синхрогронного излучения электронного синхротрона проводят исследования степени нарушенности MQHQKpMcTdllf!0B кремния и германия. Исследования проводят с помощью двухкристального (и, -n) спектрометра, обранного на основе стандартногр гониометра ГУР-5 на длине волны
Л= 0,52 А.
В качестве нарушенных образцов используют монокристаллы германия c примесью атомов Ga, As, Cu в концентрац и
«10 ат/см и монокристаллы кремния с наличием ростовых дислокаций и с поверхностью, прошлифованной абразивными порошками различной зернистости (7,20,50 мкм).
Монохроматор двухкристального спектрометра изготовлен из совершенного монокристалла 8! (Ill). Расстояние от коллимирующей щели до регистратора ширины дифрагированного пучка -- 8 м, LUv,lýèна коллимирующей щели ho = 0,5 м.
В таблице представлены результаты исследования степени нарушенности поверхности и объема образцов MoHov,ðèñòàëлов Si u Ga с помощью предлагаемого способа (ширина коллиматора ho = 0,5 мм).
Фор;ула изобретения
Способ определения степени нарушенности поверхности или обьема монокристаллических пластин, включающий облучение образца коллимированным с помощью прямолинейной щсли монохроматическим пучком синхротронного излучени, регистрацию дифрагирован
1622803
1622803
Составитель Владимиров
Редактор И.Шмакова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М Шароши
Заказ 107 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород. ул,Гагарина, 101
