Способ катодолюминесцетного анализа твердых тел

Способ катодолюминесцетного анализа твердых тел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИИаСТВУ

Срюэ Советскик

Социалистическик

Республик (!!) 729691 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено; 063.278 (21) 2692162/18-25 (51) М. КЛ.

; H 01 J 37/26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти й

Опубликовано 2Ь0480. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 280480 (53) УДК 621 385 ° .833 (088.8) М.К. Антошин, В.Б. Елисеев, A.Ä. Осипова, Г.В. Спивак и М.Н. Филиппов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ КАТОДОЛКМИНЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА

ТВЕРДЫХ ТЕЛ

РКй

Изобретение относится к области растровой электронной микроскопии люминесцирующих твердых тел.

Известен способ катодолюминес- 5 центного анализа твердых тел с помощью растрового электронного микроскопа, основанный на облучении образца сканирующим электронным пучком и регистрации возникающего сигнала дат-1( чиком (1) °

Однако таким образом возможно получение информации гишь о спектре или цвете катодолюминесценции образца. 15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ катодолюминесцентного анализа твердых тел, включающий облучение образца сканирующим электронным пучком и регистрацию катодолюминесцентного излучения, что дает воэможность исследовать неоднородности легирования твердых тел (2) .

Этот способ характеризуется отно- 25 сительно невысокой точностью, обусловленной неполнотой выявления дефектов строения твердого тела.

Целью изобретения является повышение точности анализа за счет выявления анизотропии поля кристаллической решетки и„иэоморфного замещения вещества атомами примесей.

Достигается это тем, что о степени дефектности судят по наличию и величине поляризации светового вектора к атодолюминесцентного излучения .

В основе способа лежит явление поляризации рекомбинационного излучения, возникающего при облучении электронами образца, кристаллы которого содержат отмеченные выше дефекты. Величина степени поляризации, пропорциональная константе анизотропии поля кристаллической решетки, определяет относительную величину анизотропии поля. Абсолютную величину константы аниэотропии вещества К находят путем сравнения величины степени поляризации исследуемого образца P u эталона Рз по формуле где К вЂ” константа анизотропии этаа лона, Аналогично для образцов, в котор 1х имеет место замещение атомов вещест729691

Формула изобретения

gHHHhH Эаказ 1295/47 Тираж 844 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ва атомами примеси, определяют концентрацию атомов примеси N по формуле

PN»

9 где N — концентрация примеси в эталоне.

На чертеже изображена электрическая блок-схема для реализации способа.

Блок-схема содержит катод 1, электронный пучок 2, магнитные линзы

3, отклоняющие катушки 4, колонну 5, образец 6, поляриэационные анализаторы 7, фотоумножители 8, видеоусилители 9, счетное устройство 10, самописец 11, электронно-лучевую трубку 12, генератор развертки 13.

Электронный пучок (зонд) 2, эммитируемый катодом 1, фокусируется электронными линзами 3 и сканируется по образцу с помощью отклоняющих катушек 4. B результате взаимодействия электронного пучка с образцом воз-20 никает катодолюминесцетное излучение.

Это излучение анализируется с помощью поляризационных анализаторов 7, которые находятся в непосредственной близости от образца в колонне микроско- 25 па, Пропускаемое фильтрами катодолюминесцентное излучение с взаимно перпендикулярными направлениями поляризации регистрируется приемниками— фотоумножителями 8 и, после усиления, Зо осуществляется аналого-математическое преобразование сигналов, по соотноше 4 - Ь нию р= ", где у, и у относиpe y 1 тельные амплитуды сигналов излучения со вэаимноперпендикулярными световыми векторами. Далее сигнал иэ счетного устройства 10 поступает на самописец, развертка которого синхрониэована с разверткой сканирования ° электронного зонда по образцу. Кроме того возможна подача сигналов с усилителей 9 на вход двухканального цветного видеоконтрольного устройства, цвет иэображения которого кодирован поляризацией.

Рассмотренный способ катодолюминесцентного анализа наряду с простой реализацией обладает высокой разрешающей способностью и позволяет проводить измерения анизотропии поля с локальностью менее 1 мкм, что является существенным при дефектоскопии вещества, изотропность оптических свойств которого является основным параметром, определяющим качество приборов и устройств на основе кристаллов °

Способ катодолюминесцентного анализа твердых тел, включающий облучение образца сканирующим электронным пучком и регистрацию католюминесцентного излучения, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности анализа за счет выявления аниэатропии поля кристаллической решетки и изоморфного замещения вещества атомами примесей, о степени дефектности судят по наличию и величине поляризации светового вектора катодолюминесцентного излучения, Hcточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 420013, кл. Н 01 У 37/26, 1972, 2. Патент США Р 3790781, кл, Н 01 Л 37/26, опублик . 1974, (прототип) .