Способ электронно-оптического исследования дефектов кристаллов

Способ электронно-оптического исследования дефектов кристаллов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 N 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4232460/3 1-25 (22) 21.04.87 (46) 30.03.89. Бюл. У 12 (71) Институт кристаллографии им. А.В.Шубникова и Специальное конструкторское бюро Института кристаллографии им. А.В.Шубникова (72) В.Л.Инденбом, С.Б.Точилин и И.Н.Циглер (53) 548.74 (088.8) (56) Томас Г., Горинд И.Дж. Просвечивающая электронная микроскопия материалов/Под ред. Б.К.Вайнштейна.

М.: Мир, 1983, с. 43.

Захаров Н.Д. и др. Электронномикроскопическое наблюдение атомов золота и их миграции в кремний.

ФТТ, 1980, т. 22, с. 3208-32 15. (54) СПОСОБ ЭЛЕЫГРОННО-ОПТИЧЕСКОГО

ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФЕКТОВ КРИСТАЛЛОВ

SU» 1469401 А1 (57) Изобретение относится к физическим методам исследования реальной структуры кристаллов дифракционньпя методами. Цель из обретения — повышение выявляемости дефектов и производительности исследований. Для этого с помощью кольцевой диафрагмы 4, расположенной за объективной линзой

3 электронного микроскопа, выделяют дифрагированные пучки, равноотстоящие от прошедшего через образец 1 пучка..Выделенные дифрагированные пучки и диффузный фон периодически расфокусируют путем модуляции сигнала управления объективной линзы 3.

Формируемый видеосигнал перед получением изображения структуры образца подвергают синхронному усилению и детектированию на частоте модуляции сигнала управления объективной линзы 3. 5 ил.

14б9401

Изобретение относится к физическим методам исследования реальной структуры кристаллов дифракционными методами.

Цель изобретения — повышение выявляемости дефектов и производительности исследований .

На фиг.1 представлена оптическая схема устройства формирования электронно-оптического изображения; на фиг.2-5 — результаты денситометрирования микрофотографий, полученных при различных глубинах модуляции.

Способ осуществляется следующим образом.

На исследуемый образец 1 направляют пучок 2 ускоренных электронов.

За образцом 1 расположены объективная линза 3 и кольцевая диафрагма 4, установленная по оси прошедшего через образец 1 пучка. Электронно-оптическое иэображение формируется в плоскости 5 изображения. Размеры и расположение диафрагмы 4 с учетом фокусного расстояния f объективной линзы 3 выбраны так, что диафрагмой

4 вьделяются дифрагированные пучки, равноотстоящие от прошедшего пучка.

Сигнал управления объективной линзы

3 модулируют гармоническим колебанием с частотой 10-40 Гц, что вызы" вает периодическую дефокусировку выделенных дифрагированных пучков и диффузного фона с глубиной модуляции d . Полученное электронно-оптическое иэображение преобразуют в видеосигнал, который подвергают синхронному усилению и детектированию на частоте модуляции сигнала управления объективной линзы 3. Полученный сигнал обычным путем преобразуют в изображение структуры образца, которое регистрируют, например, на фотопленке

Пример. Исследования проводились на электронном микроскопе с ускоряющим напряжением 100 кэВ на о образце кремния толщиной 200 А при просвечивании вдоль кристаллографического направления !111). Диафрагмирование осуществлялось с использованием кольцевой диафрагмы с внутренним диаметром отверстия 0,2 b и наружным диаметром отверстия 1„7 Ь, где Ь вЂ” параметр обратной решетки кристалла кремния. При этом вьделялись. шесть дифрагированных пучков, соответствующих рефлексам типа 112 .

Фокусировка осуществлялась модулированием сигнала управления фокусировкой с помощью генератора гармонических (синусоидальных) колебаний с частотой 30 Гц. Видеосигнал изображения структуры образца после синхронного детектирования и усиления на частоте 30 Гц подавался на графический дисплей, на котором отчетливо наблюдалось контрастное изображение дефектов. Общее время исследования кристалла составило не более

3 мин °

На фиг.2-5 приведены результаты денситометрирования микрофотографий, которые получены при глубинах d моь дуляции от 80 до 200 А и на которых сплошными линиями показана интенсив20 ность изображения от реального (имеющего дефекты) кристалла, а пунктирными линиями — от идеального (бездефектного) кристалла. Полученные результаты показывают наличие замет25 ного контраста между изображениями реального и идеального кристаллов, что позволяет вьделить изображение, связанное с дефектами структуры.

Формула из обретения

Способ электронно-оптического исследования дефектов кристаллов, заключающийся в просвечивании об35 Разца пучком ускоренньж электронов, диафрагмировании проходящего и дифрагированных пучков и диффузного фона, формировании электронно-оптического изображения, преобразовании электронно-оптического изображения в видеосигнал и формировании изображения структуры образца на основе видеосигнала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повы45 шения выявляемости дефектов и производительности исследований, диафрагмирование производят с помощью кольцевой диафрагмы с вьделением дифрагированных пучков, равноотстоящих от оси прошедшего пучка, производят периодическую дефокусировку вьделеннык дифрагированных пучков и диффузного фона путем частотной модуляции сигнала управления

55 фокусировкой, а перед формированием изображения структуры образца производят синхронное усиление и детек тирование видеосигнала на частоте модуляции сигнала управления.

1469401

ФЦ2, 8

Составитель К.Кононов

Редактор Л.Веселовская Техред И.Дидык Корректор А.Обручар

Заказ 1352/49 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101