Всгсоюзная i

316986 Союз Советских Социалистических Республик.ЧПК С 01 п 25/ риорит Комитет по делам изобретений и открытк прн Совете Министров СССРОпублико ДК 536.12(088,8 но 07.Х.1971. Бюллетень30 икования описания 21.ХП.1971 та оп Авторыизобретения Д. Б. Зворык Иноземцев, Г. Э. Корнильев, В. М. Корсуи И. В. МедведевН Украинской ССР и Научно-исследоватеполупроводниковой электроники ский у.;. и,: : ,дттРСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМП Изобретение относится к измерительной тех нике.При изучении и разработке технологических процессов микрообработки материалов такими высококонцентрированными источниками энер гии как остро сфокусированные электронные, ионные или лазерные пучки обычно возникает необходимость в определении и исследовании температурных полей, существующих в локальной области воздействия пучка. Однако 10 рассчитать такие поля теоретически с достаточной степенью точности не всегда удается из-за сложных краевых условий и наличия многих усложняющих факторов. Экспериментальное же исследование температурных по лей встречает ряд трудностей, связанных с малыми размерами интересующей области (единицы - десятки микрометров) и большим температурными градиентами в ней (десятки - сотни градусов на микрометр). В результате 20 этого датчик температуры, который можно было бы рассматривать как точечный, должен иметь размеры порядка десятых долей микрометра. Сами измеряемые температуры при этом также сравнительно велики (сотни - 25 тысячи градусов по Цельсию), что не,позволяет применить здесь люминесцентные краски и другие термочувствительные покрытия, используемые, например, при изучении процессов рассеяния тепла в микросхемах. Кроме 30 олжно выполило к сколько- естественного ем, что в слои веенпй ко- пературый учапучок и границы , являюн темпе" есенных мож ность изучения малых участках повители Институт кибернетики инститтого, измерение температуры дняться так, чтобы оно не приводнибудь серьезному искажениютемпературного поля.Предлагаемый способ отличается ткачестве покрытий используют тонкиеществ, температуры фазовых превращторых перекрывают исследуемый теный диапазон, направляют на задансток сфокусированпый электронныйопределяют с помощью микроскопапроизошедших фазовых превращенийщиеся изотермазш, соответствующимратурам фазовых превращений навеществ.Это обеспечивает воз.температурных полей паверхности,Предлагаемый способ экспериментального изучения температурных полеи состоит в том, что, и "ходя нз конкретных условий эксперимента, подбирают группу веществ, фазовые превращения в которых происходят при различных температурах, перекрывающих весь псследуемыйтемпературпый диапазон. Затем эти вещества в виде тонких слоев наносят на поверхность обрабатываемого материала, Толщина слоев выбирается минимальной, чтобы он вносил как можно меньшие искажения в изучаемое темСоставитель В, Е. Агапова Тсхред Т. Т. Ускова Корректоры: В, Петрова и Е, Ласточкина Редактор 3. Овчаренко Заказ 3424/10 Изд. М 1441 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, 7 К, Раушская паб., д. 4(5 Типография, пр. Сапунова, 2 пературное поле, но все же такой, чтобы изменения структуры, возникающие в пленках очень малой толщины, еще не приводили к значительным отклонениям температуры фазового перехода. Оппаальны диапазон толщин соответствует прюерно 0,2 - 0,1 лк,ь Подготовленные таким образом участки материал 2 Оор 202 тыВаю В зад 2 пноъ 1)егкиле Ос про сфокусированным электронным (ионных, лазерным) пучком. После этого с помощью микроскопа или мпкропнтерферометра опредсляюг границу произошедших прп обработке фазовых превращений (псавлсния, образования эвтектики, испарения и т. п,). Линия, отделяющая участок поверхности, на котором произошло фазовое превращение, от участка поверхности, па котором оно не происходило, представляет собой изотерму, соответствующую температуре данного фазового превращения, Совокупность таких изотерм, соответствующих различным температурам, дает возможность сразу же построить топологическую схему изучаемого температурного поля и кривые распределения температур в любом направлении на поверхности.Б качестве одной из изотерм во многих случаях можно использовать границу плавления самого исходного материала. Некоторые вещества позволяют фиксировать сразу две-три изотермы, соответствуОщие различным фазовым превращениям (например, испарению,плаВлепиО и ОоразованиО ЭВтектики с ОснОВным материалом),Изхенения состояния поверхностного слояпосле обработки наблюдают и изучают с по 5 лОцО микроскопа, но для точного измеренияположения границ фазового превращения используют микропптерферометр. Точность измерения распределения температур предлагаемым способом определяется, с одной стороны,10 той точностью, с которой известны температуры фазовых превращений (обы ио это единицы градусов) и, с другой стороны, точностьюизмерений оложения границы фазовых превращений (десятых долей микрометра).15Предмет изобретенияСпособ опредесения распределения температур с помощью покрытий, нанесенных на исследуемую;оверхность, отличаюшийся тем,20 что, с целью обеспечения воза 0 кности изучения температурных полей на малых участкахповерхности, в качестве покрытий используюттонкие слои веществ, температуры фазовыхпревращений которых перекрывают исследус.25 мый температурный диапазон, направляют назаданный участок сфокусированный электронный пучок и определяют с помощью микроскопа границы, произошедших фазовых превра.щений, являющиеся изотермами, соответству 30 ющими температурам фазовых превращенийнанесеннь:,х веществ.