Способ определения времени установления равновесного состояния адсорбированного слоя молекул на поверхности полупроводниковых материалов
Использование: физическая оптика и может быть использовано для регистрации времени установления равновесного состояния адсорбированных молекул на поверхности полупроводниковых материалов. Сущность: для этого на поверхность исследуемого полупроводникового материала (ИПМ), помещенного в вакуум, направляют луч линейно поляризованного света (С) под углом на 1 -2° меньше главного угла падения для поверхности ИПМ относительно нормали к поверхности. Затем вращают плоскость поляризации падающего С, изменяют эллиптическую поляризацию отраженного С на линейную, после чего гасят интенсивность отраженного С до момента регистрации минимального тока фотоприемника 6, проводят нарушение адсорбционного равновесия на поверхности ИМП и по времени изменения тока фотоприемника до возврата его к первоначальному значению судят о времени установления равновесного состояния адсорбированного слоя молекул. 1 ил. С о сл |
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 6 01 N 21/21
У- l
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР ф
ЗРКОЫНА 3 Ъ ОА!!,!!ТН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4687241/25 (22) 10.05,89 (46) 23.07.92. Бюл. N 27. (71) Восточно-Сибирский технологический институт (72) Ю.И. Асалханов, И,И, Домбровский и Э.Ч. Дарибазарон (56) Brunauer P., Emmet J.Р. — Teller, Е, Phys.
Rev. В., 1930, ч, 6, М 10. р. 3114.
Комолов С,А. Основы электронной спектроскопии полного тока. — Ученые записки
Ленингр. университета. сер. физ. наук, 1982, N 408, вып. 30, с. 3-33. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ
УСТАНОВЛЕНИЯ РАВНОВЕСНОГО СОСТОЯНИЯ АДСОРБИРОВАННОГО СЛОЯ
МОЛЕКУЛ НА ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: физическая оптика и может быть использовано для регистрации . Ц „„1749782 А1 времени установления равновесного состояния адсорбированных молекул на поверхности полупроводниковых материалов, Сущность: для этого на поверхность исследуемого полупроводникового материала (ИПМ), помещенного s вакуум, направляют луч линейно поляризованного света (С) под углом на 1-2 меньше главного угла падения для поверхности ИПМ относительно нормали к поверхности. Затем вращают плоскость поляризации падающего С, изменяют эллиптическую поляризацию отраженного С на линейную. после чего гасят интенсивность отраженного С до момента регистрации минимального тока фотоприемника 6, проводят нарушение адсорбционного равйовесия на поверхности ИМП и по времени изменения тока фотоприемника до возврата его к первоначальному значению судят о времени установления равновесного состояния адсорбированного слоя молекул. 1 ил.
1749782 о
Изобретение относится к физической чением под углом на 1-2 меньше главного оптике и может быть использовано для ре- угла падения для поверхности исследуемого гйстрации времени установления равновес- полупроводникового материала относиного состояния адсорбированных молекул тельно нормали к его поверхности, вращают на поверхности полупроводниковых мате- 5 плоскость поляризации падающего на поверхность излучения, изменяют эллиптичеИзвестен способ определения времени скую поляризацию отраженного излучения установления равновесного состояния ад- до регистрации минимального тока фотосорбированного слоя молекул на-поверхно- приемника, производят нарушение адсорбсти твердых тел, основанный на измерении !0 ционного равновесия: на поверхности времени установления определенной раз- полупроводникового материала и по врености давлений газа в заданном объеме при мени возврата тока к первоначальному знавыполнении адсорбционно-десорбционных - чению судят о времени установления равновесного состояния адсорбированнога
Недостатком известного способа явля- 15 слоя молекул. ется необходимость использования боль- Начертежепредставленасхемаустройших площадей адсорбента; для чего ства, реализующего предлагаемый способ. последний раэмалывается в порошок, Одна- Устройство содержит лазер 1, четвертько при этом появляется неопределенность волновые пластины 2 и 3, призмы Гланав оценке как измеряемого времени уста- 20 Томпсона 4 и 5, фотоприемник 6, новления равновесного состояния адсор-. регистратор 7, образец 8, вакуумную камеру бированного слоя. так и количества 9 с окнами 10-12. в которой установлено адсорбированных молекул ввиду появления устройство для юстировки образца, ртутную большого количества разнообразных пор и лампу 13. кристаллических плоскостей с различной 25 Способ определения времени установориентацией. Таким образом, данный спо- ления равновесного состояния адсорбирособ исключает возможность определения ванного слоя молекул на поверхности времени установления равновесного состо- полупроводниковых материалов осуществяния адсорбированного газа на какой-либо ляют следующим образом. определенной кристаллической плоскости 30 Поверхность образца полупроводникомалых размеров. вого материала предварительно оптически
Наиболее близким по технической сущ- полируют, затем помещают в вакуумную каности к предлагаемому является способ on- меру 9 и устанавливают на юстировочную р одел е н и я выхода на равновесное площадку. Через входное окно 10 камеры на состояние методом нуль-эллипсометрии, 35 образец 8 направляют луч линейно полярио преДусматривающий пбмещение исследу- зованного света под углом на 1-2 меньше емого полупроводникового материала в главногоугла падения для поверхности исвакуум, облучение его поверхности поляри- следуемого материала относительно нормаэованным излучением и определение рав- ли к его поверхности. Азимут поляризации о новесного состояния адсорбированного 40 луча может изменяться в пределах 0-360 слоя молекул методом гашения интенсивно- 5es изменения интенсивности падающего сти излучения. на образец света, что достигается соответ
Однако известный способ не обладает ствующейориентациейосейчетвертьволнодостаточной чувствительностью к измене- вой пластины 2 для используемой длины нию адсорбционного равновесия на повер- 45 световой волны относительно плоскости хности полупроводниковых материалов. поляризации световой волны лазера 1. ОтЦелью изобретения является повыше- раженный луч имеет эллиптическую поние чувствительности способа, ляризацию. Ориентация осей эллипса
Поставленная цель дестигается тем, что поляризации отраженного света зависит согласно способу определения времени ус- 50 как от значений оптических постоянных на тановления равновесного состояния адсор- поверхности образца, угла падения света на бированного слоя молекул на-поверхности образец, длины световой волны используеполупроводниковых материалов, включаю- мого излучения, так и от азимута плоскости щему помещение исследуемого nortygpo- поляризации падающего на образец света. водниковогоматериалаввакуум,облучение 55 Изменяя азимут поляризации падаюего поверхности поляризованным иэлуче- щего на образец света посредством призмы нием и определение равновесного состоя- 4 и изменяя тем самым пространственную ния методом гашения интенсивности. ориентацию осей эллипса поляризации отповерхность полупроводникового материа- раженного света, добиваются совмещения лвоблучаютлинейнополяризованнымиэлу- осей эллипса поляризации отраженного
1749782
Составитель Ю.Асалханов
Техред М.Моргентал Корректор М;Максимишинец
Редактор И.Дербак
Заказ 2591 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 света с кристаллическими осями четвертьволновой пластины 3. после прохождения которой свет становится линейно поляризо- . ванным, что обнаруживается с помощью анализатора 5, путем установки азимута 5 плоскости его пропускания в положение, при котором световой поток, приходящий через анализатор, минимальный, что обна- " руживается с помощью фотоприемника 6, установленного по ходу отраженного луча. 10
Затем проводят нарушение равновесного состояния адсорбированного слоя на поверхности образца путем освещения светом ртутной лампы 13, По времени изменения тока фотоприемника 6 судят о времени ус- 15 тановления равновесного состояния адсорбированного слоя молекул.
Предлагаемый способ обеспечивает максимальную чувствительность к измене-. нию адсорбционного равновесия на повер- 20 хности полупроводниковых материалов, Формула изобретения
Способ определения времени установления равновесного состояния адсорбиро- 25 ванного слоя молекул на поверхности полупроводниковых материалов, включающий помещение полупроводникового материала в вакуум, облучение его поверхности поляризованным излучением и определение равновесного состояния методом гашения интенсивности, отличающийся тем, что, с целью. повышения чувствительности способа, поверхность полупро- водникового материала облучают линейно-поляризованным излучением под углом на 1-2 меньше главного угла падения для поверхности, относительно нормали к поверхности вращают плоскость поляризации падающего на поверхность излучения, изменяют эллиптическую поляризацию отраженного излучения на линейную, гасят интенсивность отраженного излучения до регистрации минимальйого тока фотоприемника, проводят нарушение адсорбционного равновесия и по времени изменения тока фотоприемника до возврата его к первоначальному значению судят о времени установления равновесного состояния адсорбированного слоя молекул.
