Рентгеноинтерферометрический способ исследования кристаллов

Рентгеноинтерферометрический способ исследования кристаллов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области рентгенографических исследований несовершенств кристаллов, в частности для исследования полей деформаций в кристаллах, вызванных несовершенством их структуры. Целью изобретения является повышение информативности исследований пространственной ориентации и объемного распределения полей деформации в кристаллах, имеющих ось симметрии четвертого порядка. Способ состоит в изготовлении интерферометра таким образом, чтобы ось симметрии четвертого порядка была перпендикулярна входной поверхности интерферометра. Затем производится получение рентгенотопографических интерференционных картин от двух компланарных систем плоскостей, параллельных упомянутой оси четвертого порядка, и по полученным картинам судят о совершенстве кристалла. 2 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ts>>s G 01 N 23/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

iQ

Н !

Ы

С Ы (21) 4628024/25 (22) 28,12,88 (46) 30.08.91, Бюл. М 32 (71) Ереванский политехнический институт им. К.Маркса (72) А.О,Абоян, П.А.Безирганян и А.А.Хэарджян (53) 621.386 (088.8) (56) Вопзе U., Graeff W. Х-ray and Neutron

lnterfегоrnetry, J. Appl. Phys. 1977, ч. 22, р. 93 — 143.

Авторское свидетельство СССР

М 1287714, кл. G 01 N 23/20, 1986. (54) РЕНТГЕНОИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к области рентгенографических исследований несоверИзобретение относится к рентгенографическим исследованиям несовершенств кристаллов, в частности, для исследования полей деформации в кристаллах, вызванных несовершенством их структуры.

Целью изобретения является повышение информативности исследований пространственной ориентации и объемного распределения полей деформации в кристаллах, имеющих ось симметрии четвертого порядка.

На фиг,1 и 2 показана схема дифракции в двухкристальном и трехкристальном интерферометрах, у которых ось симметрии четвертого порядка перпендикулярна входной поверхности кристалла, В этом случае поворот интерферометра, находящегося в Ы 1673933 А1 шенств кристаллов. в частности, для исследования полей деформаций в кристаллах, вызванных несовершенством их структуры.

Целью изобретения является повышение информативности исследований пространственной ориентации и объемного распределения полей деформации в кристаллах, имеющих ось симметрии четвертого порядка. Способ состоит в изготовлении интерферометра таким образом, чтобы ось симметрии четвертого порядка была перпендикулярна входной поверхности интерферометра. Затем производится получение рентгенотопографических интерференционных картин от двух компланарных систем плоскостей, параллельных упомянутой оси четвертого порядка, и о полученным картинам судят о совершенстве кристалла. 2 ил.

l положении брэгговской дифракции. относительно упомянутой оси на 90 позволяет получить от одного образца две интерференционных картины от компланарных систем кристаллографически эквивалентных плоскостей (110) и (110), Способ получения двух интерференционных картин обладает следующими преимуществами по сравнению со способами обычной интерферометрии и рентгеновской топографии.

Во-первых, во время проекционного топографирования пространственные изображения несовершенств кристаллов проектируются на плоскости (на рентгеновскую пленку или пластинку), и трехмерная пространственная картина превращается в

1б73933

55 двумерную плоскую картину. Более того, дифракционные изображения дефектов, расположенных в различных глубинах кристалла, но дающих иэображение в одном и том же дифрагированном пучке (o одном и том же направлении), часто проектируются друг на друга.

Эти обстоятельства, которые обусловлены QI ðàíè÷åííoñòüþ возможностей обычной рентгеновской дифракционной проекционной топографии, значительно уменьшают пространственное и линейное разрешение топограмм.

Смещение рассеивателей (атомов-мотивов) в отражающих плоскостях не приводит к добавочным разностям фаз между волнами, рассеянными соседними плоскостями в направлении точки наблюдения.

Дифракционные изображения фактически являются картинами таких дефектов (или их частей), которые приводят к смещениям в направлении нормалей отражающих плоскостей. Таким образом, обычные дифракционные иэображения несовершенств (дефектов), содержащиеся в дифрагированных пучках, даже до их проектирования, не полны — они преимущественно представляют картины полей деформации, возникших в направлении нормали отражающих плоскостей.

В рентгеноинтерферометрических исследованиях, кроме перечисленных, регистрируемые дифракционные изображения (муаровые картины) сильно зависят от направления поворотов отражающих плоскостей, вызванных несовершенствами кристаллов интерферометра. от характера изменения межплоскостных расстояний отражающих плоскостей, от как абсолютного, так и относительного месторасположения несовершенств кристаллов интерферометра. Если в случае отдельного кристалла при формировании дифракционного изображения основную роль играет относительное расположение векторов Бюргерса и дифракции, то в интерферометрических формированиях дифракционных картин таких решающих факторов много.

Поэтому для более или менее полного решения вопроса стереометрической проекционной интерферометрии необходимо пользоваться несколькими симмегрично эквивалентными семействами огражающих плоскостей, составляющими между собою сравнительно большие углы, Пример реализации способа.

Из высоко совершенного монокристалла кремния были изготовлены двух- и трехкристальный интерферометры, согласно геометрии, представленной на фиг.1 и 2.

ЗО

Были получены интерференционные топограммы от обоих интерферометров для систем плоскостей (220) и (220).

Топограммы показали, что отражение

220 в двухкристальном интерферометре обнаруживает только линии смещения, а отражение 220 — как линии смещения, так и линии сегрегации.

Топограммы, полученные от трехкристального интерферометра,показали наличие дислокации в ин ерферометре, Для определения вида и местонахождения дислокаций пользовались простым топографическим методом. С целью выяснения, в каком блоке расг1оложены дислокации, а также их вида, получили топограммы после первого, второго и третьего кристаллов, когда первичная волна падала на первый кристалл, предварительно закрыв(задержав) ее после прохождения через первый кристалл, получили,опограммы после первого, второго и третьего кристаллов, когда первичная волна падала на третий кристалл. предварительно закрыв ее после прохожденля через третий кристалл, получили топограммы после третьего, второго и первого кристаллов. Когда первичная волна падает на первый кристалл, то изображение дислокации получается как после первого, так и после второго и третьего кристаллов, а когда гервичная волна падает на третий кристалл, то изображение дислокаций получается только после первого кристалла.

Таким образом, было показано, что в интерферометре дислокации присутствуют только в первом кристалле (блоке).

Формула изобретения

Рентгеноинтерферометрический способ исследования кристаллов, заключающийся в изготовлении из исследуемого кристалла интерферометра, направлении пучка рентгеновского характеристического излучения под углом Брэгга на отражающие его плоскости, сканировании интерферометра в направлении, параллельном вектору дифракции, и регистрации интерференционной картины, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью повышения информативности исследований пространственной ориентации и обьемного распределения полей деформации в кристаллах, имеющих ось симметрии четвертого порядка, интерферометр при изготовлении вырезают так, что ось симметрии четвертого порядка исследуемого кристалла перпенди кулярна входной поверхности интерферометра, поворачивают интерферометр относительно указанной оси на 90, регист1673933

Составитель О.Алешко-Ожевский

Техред М.Моргентал Корректор M.Äåì÷èê

Редактор Н,Горват

Заказ 2913 Тираж 385 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениями открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рируют дополнительную интерференционную картину от кристаллографически эквивалентной системы плоскостей и по полу«, нным картинам судят о пространственном распределении полей деформации в кристалле.