Способ определения параметров поверхностного слоя реального монокристалла

Способ определения параметров поверхностного слоя реального монокристалла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к исследованию материалов с помощью дифракции рентгеновских лучей. Цель изобретения - повышение экспрессности способа. Предложен способ, позволяющий построить распределение по углам мозаик в нарушенном слое реапьг ного монокристалла и выделить из интегральной кривой качания исследуемого монокристалла ту ее часть, физическое утирание которой определяется только изменением периода решетки в исследуемом слое, а рост интегральной интенсивности - его толщиной. Способ реализуется на трехкристальном спектрометре в положении (п,-п,п.) в режиме совместного вращения исследуемого монокристалла и высокоразрешающего кристалла-анализатора с соотношением скоростей 1:2. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G О1 N 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Т«.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3778713/ 24-25 (22) 01.08.84 (46) 15.04.87. Бюл. Р 14 (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Буревестник" (72) В.Г«Фомин и В.М«Шехтман (53) 548.4.73(088.8) (56) Гинье А. Рентгенография кристаллов. М.; ГИ физ.-мат. литературы, 1961, с. 132.

Bonse U. et al. Ein rontg enographisches Verfahren zur Messung der

Verteilungs — Rurve der Gitterkonstaten und netzeben — enorientierungen

an Einkristallen Zeitschrift fur

Physik, 1964, 178, 221-225. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ РЕАЛЬНОГО МОНОКРИСТАЛЛА

ÄÄSUÄÄ 13 3913 А 1 (57) Изобретение относится к исследованию материалов с помощью дифракции рентгеновских лучей. Цель изобретения — повышение экспрессности способа. Предложен способ, позволяющий построить распределение по углам мозаик в нарушенном слое реаль-, ного монокристалла и выделить из интегральной кривой качания исследуемого монокристалла ту ее часть, физическое уширение которой определяется только изменением периода решетки в исследуемом слое, а рост интегральной интенсивности — его толщиной. Способ реализуется на трехкристальном спектрометре в положении (и -n, n.) в режиме совместного вращения исследуемого монокристалла и высокоразрешающего кристалла-анализатора с соотношением скоростей

1:2. 1 ил.

1303913 2

55

Изобретение относится к исследованию материалов с помощью дифракции рентгеновских лучей, точнее к измерению параметров нарушенного поверхностного слоя монокристалла.

Цель изобретения — повышение экспрессности способа, а также уточнение значения его интегральной интенсивности, На чертеже представлена схема дифракции в обратном пространстве.

Исследуемый монокристалл устанавливают на трехкристальный спектрометр в положении (n, -n,ï) между крисЬ таллом-монохроматором и кристалломанализатором, облучают параллельным монохроматическим пучком рентгеновс.кого излучения, дифрагированного на кристалле-монохроматоре, вращают исследуемый монокристалл и кристалланализатор вокруг оси, перпендикулярной плоскости дифракции, снимают кривую его дифракционного отражения, измеряют ее параметры: интегральную интенсивность и полуширину, определяют изменение периода решетки в нару-. шенном слое и его толщину; при этом кривые дифракционного отражения снимаются при совместном вращении.исследуемого монокристалла и кристаллаанализатора с соотношением скоростей 1:2, а интегральная интенсивность определяется из соотношения где Я вЂ” число импульсов; (2 — угловая скорость вращения исследуемого монокристалла;

I — падающий на монокристалл о пучок рентгеновского излучения; — эффективность кристалла-анализатора.

Измерения позволяют построить дифракционный профиль, параметры которого определяются только изменением периода .решетки в нарушенном слое и его толщиной, за один цикл измерений. Используя выражение (1), можно вычислить интегральную интенсивность полученного дифракционного профиля.

Наиболее наглядно реализация предлагаемого способа может быть представлена на схеме дифракции в обратном пространстве (см.чертеж). Изменение углового положения исследуемого монокристалла с соответствует на данной схеме повороту вектора обратной решетки в на угол oL, вокруг нулевого узла обратной решетки. Вращение кристалла-анализатора на угол отвечает повороту вектора дифракции Кп вокруг центра сферы Эвальда на угол, Как видно из чертежа, при повороте исследуемого монокристалла на угол К и кристалла-анализатора на угол Р =2с конец дифракционного вектора К„ и вектора обратной решетки b пересекаются на сфере Эвальда, что соответствует динамической дифрации на областях когерентного рассеяния для данного углового положения исследуемого монокристалла. Таким образом, проводя измерения в режиме совместного вращения исследуемого монокристалла и кристалла-анализатора с соотношением скоростей 1:2, можно записать динамический профиль дифракционного отражения, параметры которого определяются только видом распределения периода решетки в нарушенном слое и его толщиной.

Пример. Построение дифракционного профиля полупроводникового монокристалла кремния, отражение (III)

30 и определение его параметров: интегральной интенсивности и цолуширины.

Исследован А проводились на трехкристальном спектрометре в положении (1,-1, 1), где исследуемый монокристалл кремния устанавливается между ассиметричнымн кристаллом-монохроматором (b = -0,018) и кристаллам-анализатором (4>= -39,2). Излучения

Си К2 (h =1,54A), вертикальная рас4Q ходнмость рентгеновского излучения

4 х 10 рад.

Трехкристальный спектрометр настраивается на максимальное пропускание, при этом исследуемый монокристалл и кристалл-анализатор последовательно выводятся в положение максимального отражения. Совместно вращая указанные кристаллы с соотношением скоростей 1:2, выводят их иэ отражающего положения, а затем прописывают дифракционный профиль в том же режиме сканирования кристаллов, но в обратном направлении, регистрируют интенсивность и полушнрину. Согласно выражению (1) определяют интегральную интенсивность К. Построенные дифракционные профили имели полуширину, равную 7,9 угл.с, а рассчитанная по

Формула изобретения

Составитель Т.Владимирова 0

Техред А.Кравчук Корректор Е.Рошко

Редактор А.Долинич

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1302/44

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

3 f303 формуле (1) интегральная интенсивность составила 40,2 рад. Время измерения согласно данному изобретению составило 0,5 ч, Предлагаемый способ позволяет повысить экспрессность определения параметров дифракционного профиля и определить уточненные значения параметров интегральной интенсивности,а следовательно,и более точные значения пара- 10 метров нарушенного слоя монокристалла.

Уточнение толщины нарушенного слоя, возникающего, например, в результате нарезания полупроводниковых пластин, позволяет экономить сырье прн f5 определении глубины технологического стравливания.

Способ определения параметров по- 20 верхностного слоя реального моноala 4 кристалла, заключающийся в том, что исследуемый монокристалл устанавливают на трехкристальный спектрометр между кристаллом-монохроматором и кристаллом-анализатором, направляют на него пучок монохроматического рентгеновского излучения, дифрагированного на кристалле-монохроматоре, вращают исследуемый монокристалл и кристалл-анализатор вокруг осей, перпендикулярных плоскости дифракции, снимают дифракционный профиль, измеряют его параметры, по которым определяют изменение периода решетки в нарушенном слое и его толщину, отличающийся тем, что, с целью повышения экспрессности способа, вращение исследуемого моно кристалла и кристалла-анализатора осу,-ществляют совместно с соотношением скоростей 1:2.