Способ исследования структурного совершенства монокристаллов

Способ исследования структурного совершенства монокристаллов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области рентгеноструктурного анализа и может использоваться при исследовании .-. структурных дефектов монокристаллов. Цель изобретения - повьшение чувствительности анализа благодаря надежному выделению диффузного максимума. Способ осуществляется следующим образом.Первичный рентгеновский пучок направляют на кристалл-монохроматор под углом к его поверхности, меньшим брэгговского угла 9g , монохроматизирсвайный пучок направляют на второй кристалл - исследуемый образец, повернутый на заданньш угол от его положения, соответствующего максимуму интенсивности дифрагированного им излучения, отраженный от исследуемого образца пучок направляют на кристалл-анализатор под углом к его поверхности, большим б, выделяют диффузный максимум и измеряют его интегральную интенсивность,из которой находят относительную величину дефектной области исследуемого кристалла. 5 ил. i (/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 G 01 N 23 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4096506/31-25 (22) 18.07.86 (46) 15.06.88. Бюл. К- 22 (71) Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова (72) А.Ю. Казимиров, М,В. Ковальчук и Ф.Н. Чуховский (53) 621.386(088.8) (56) Kohra К. An application of asymmetric reflection for obtaining x-ray

beams of extrema1y narrow angular

spread. — J. Phys. Soc., Japan, 1962, 17, Ф 3, р. 589-590 °

Авторское свидетельство СССР

Ф 894500, кл. G 01 N 23/207, 1981.

Lida А., Kohra К. Separate measurements of dynamical апй Kinematical х-ray 61НгасС. ns from silicon crystals with à triple crystal diffractometer. — Phys Stat. Sol (а), 1979, 51, У 1, р. 533. (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНОГО

СОВЕРШЕНСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к области

„„Я0„„1402873 A 1 рентгеноструктурного анализа и может использоваться при исследовании структурных дефектов монокристаллов.

Цель изобретения — повышение чувствительности анализа благодаря надежному выделению диффузного максимума. Способ осуществляется следующим образом.Первичный рентгеновский пучок направляют на кристалл-монохроматор под углом к его поверхности, меньшим брэгговского угла 9, монохроматизированный пуБ чок направляют на второй кристаллисследуемый образец, повернутый на заданный угол от его положения, соответствующего максимуму интенсивности дифрагированного им излучения, отра- Е

Q женный от исследуемого образца пучок направляют на кристалл-анализатор под углом к его поверхности, большим 8 выделяют диффузный максимум и измеряют его интегральную интенсивность,из а которой находят относительную величину дефектной области исследуемого кристалла. 5 ил.

1402873

Изобретение относится к рентгеноструктурному анализу материалов и мо-жет быть использовано при исследовании структурных дефектов в монокрис галлах.

Цель изобретения — повышение чувнтвительности анализа благодаря надежному выявлению диффузного максимума.

На фиг. 1-3 показаны варианты хода 1учей и взаимного расположения кристаллов в трехкристальном спектрометре ТКС и соответствующие им трехкристальные спектры для идеальных (бездефектных) кристаллов; на фиг. 4— изменение спектров для образца кремния, подвергнутого имплантации иона и бора (в зависимости от варианта хода лучей в ТКС); на фиг. 5 — то же, 20 для образца кремния, содержащего ростовые дефекты.

Сущность предлагаемого способа поясняется фиг . 1-3. Справа показаны угловые спектры для идеального моно- 25 кристалла кремния (CuK< — излучение, отражение (400), слева — схемы,взаим ного расположения кристаллов). В слу*ае симметричных отражений .(фиг. 1) наблюдается два равных.по интенсивйости максимума: псевдопик и главный пик, расположенные соответственно на расстояниях 9 = g и 9 = 2й, где Ы,— угол поворота исследуемого кристалла от положения, отвечающего максимальной величине отраженной интенсивности (oC = 10 угл. с). Полуширина этих йиков равна 68, = 4,5 угл.с. при теоретическом значении полуширины собственной кривой симметричного отражения (400) 68„= >< = З,З угу.с.

Во втором случае с асимметричным мойохроматором (параметр асимметрии

Ь = 54) (фиг. 2) расходимость падающей на образец плоской волны состав45 ляет 0,45 угл.с., т.е. примерно в

Ь = 7,35 раз меньше йО„, при этом происходит резкое уменьшение интен-! сивности псевдопика (примерно в Ъ

54 раза), а интенсивность главного пика сохраняется, т,е. полуширина обоих когерентных пиков по порядку величин равна полуширине кривой качания симметричного отражения (400) от анализатора. Дальнейшее увеличе- 55 ние чувствительности способа к структурным дефектам достигается, если использовать асимметрично отражающий анализатор (фиг. 3), поскольку при этом полуширина главного пика уменьшается в b раз. Это хорошо видно

-

Возможность реализации предлагаемого способа и достижения положительного эффекта подтверждается следующим примером. Исследовались кристаллы кремния ориентации (100). В образцах первого типа дефекты создавали с помощью имплантации ионами бора с энергией i00 экВ с дозой 10 1/см и последующим отжигом при 1000 С, Образец второго типа содержал равномерно распределенные по объему дефекты, образованные в процессе роста.

Использовалось СиК<-излучение от рентгеновской трубки БСВ-22, отражение (400) с брэгговским углом Вь= 34,5 .

В первом эксперименте коллимация и монохроматизация рентгеновского пучка осуществлялась с помощью симметричного кристалла-монохроматора.

Съемка трехкристального спектра осуществлялась с помощью пошагового поворота симметричного кристалла-анализатора. Полученные спектры (фиг.4а и фиг.5а); содержат интенсивные псевдопик и главный пик, наложенные на диффузный максимум. Во втором эксперименте пучок от рентгеновской трубки о направлялся под углом 1 к поверхности кристалл-монохроматора (параметр асимметрии b = 54), а съемка спектра осуществлялась с помощью симметричного кристалла-анализатора. Полученные спектры (фиг. 4б и фиг, 5б) не содержат интенсивного псевдопика, что позволяет более надежно выделить диффузный максимум, В третьем эксперименте отраженный от исследуемого кристалла о пучок направлялся под углом 68 к поверхности кристалл-анализатора (параметр асимметрии b = 54). Полученный в последнем случае спектр представлен на графиках (фиг. 4в и фиг. 5в), Видно, что благодаря сужению угловой области главного пика наиболее надежно выделяется диффузный максимум, интегральная интенсивность которого характеризует степень нарушений исследуемой области кристалла. Анализ полученных спектров позволил определить относительную величину объема дефектной области исследуемого кристалла, которая составила 657 и 887 для об3402873 разца первого и второго типа соответственно.

Формула изобретения

Способ исследования структурного совершенства монокристаллов, заключающийся в том, что рентгеновский пучок от источника направляют на кристалл-монохроматор, установленный под брэгговским углом 0 = 9в, отраженный от первого кристалла пучок направляют на исследуемый образец, повернутый на заданный угол от его 15 положения, соответствующего максимуму интенсивности дифрагированного им излучения, отраженный от второго кристалла пучок направляют на кристалл-анализатор под углом, близким к углу Брэгга В> и путем поворота кристалла-анализатора получают трехкристальный спектр, включающий взаимно наложенные главный пик, псевдопик и диффузный максимум,о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения чувствительности к структурным дефектам благодаря надежному выявлению диффузного максимума, устраняют интенсивный псевдопик, направляя первичный пучок на кристалл-монохроматор под углом к его поверхности, меньшим 0, сужают угловую область главного пика, направляя отраженный от исследуемого образца пучок на крис талл-анализатор под углом к его поверхности, большим О, и измеряют интегральную интенсивность диффузного максимума, из которой находят. относительную величину объема дефектной области исследуемого кристалла.

1402873

° |

°, ° °

° |

° |

° |

° °

° °

° °

° °

||

° O

° ° ° °

° ° ° °

| °

° ||| °

|

| °

|| || |

° ° °

||

4W

° | °

° °

4|| °

° ° |

° °

S

° | ° ° Э ° °

° |

° °

° |

4|

Составитель E. Сидохин екред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Редактор А. Ревин

Тиразк 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2848/31

Производственно-полиграфическое предприят, . р ие r, Умго од ул. Проектная, ° °

Ъ

° ° ° ||

° |

° 4|

4|

° °

° °

° || °

° 44 4.

| ||

° °

° Ф44

° r

|| 4 ° |

° ° 44 ° °

° °

° °

° ° °

° ° °

° ° ° °

° °

° ° °

° || °