Способ определения ориентации полупроводниковых кристаллов

Е 1 Ц 5740 И Союз Советских Социалистических Республик. Кл 1 К 31/26 с п исоеди ием заявки Ле Государственный комитет риоритетпубликовано 53) ЪДК 543.25:621.82, Бюллетень Ме делам изобретени и открытий Да убликования описания 23.05.82В. П; Грибковский, В. В, Паращук и Г, П. ЯблонскиОрдена Трудового Красного Знамени институт физи АН Белорусской ССР) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КРИСТАЛЛОВ- упрощение опредеоверхности скола криПрее этом ееспользуют ческого поля напряжениеНа чертееке изображен лизующее предлагаемыйС помощью игольчато полупроводниковому об кристалла СдЯ, имеющ импульс элем от 20 до 40 о у стройство способ,го электрода разцу 2 из ь ему подлеж рц- сВ, еаделения ориентации ийся в .том, что в структурно зависи, регистрируют его еоно- щую Изобретение относится к методам исследования полупроводниковых кристаллов.Наиболее широко используемым способом определения кристаллографической ориентации монокристаллов является рентгенографический способ, основанный на использовании дифракции рентгеновских лучей.Известны также способы, основанные на использовании для той же цели ультразвука, света и ионного пучка.Все эти способы основаны на воздействии решетки исследуемого монокристалла на зондирующий сигнал, который обусловливает появление структурно зависимых изменений указанного сигнала.Недостатком известных способов является существенная сложность определения кристаллографической ориентации.Известен способ изучения свойств полупроводниковых кристаллов, заключающийся в том, что к кристаллу прикладывают импульс электрического поля и изучают индуцируемые в кристалле явления. Этот способ не позволяет определять кристаллографическую ориентацию исследуемого полупроводника.Известен способ опрекристаллов, заключающкристалле инициируютмл, физическое явление параметры, по которым определяют ориентацию, причем структурно зависимым явлением служит возникновение двойниковойпрослойки прц воздействии на кристалл, а5 параметрами этого явления служат углы,образованные двойниковой прослойкой сгранями кристалла, и высота двойниковойступеньки.Недостатком этого способа является поО вреждепие кристалла ц относительная сложность проведения исследований, связаннаяс необходимостью специальной подготовкикристалла,Цель изобретенияления ориентации псталлов.Это достигается тем, что к кристаллуприкладывают высоковольтный импульсэлектрического поля в режиме возникновения стримеров, в кристалле измеряют углымежду стримерами и по измеренным значениям судят оо ориентации поверхностискола,574011 Подписно зд. Мо 15 Тираж 73 ПО Поиск Заказ 713 ография, пр. Сапунова,определению плоскость скола и укрепленному на стеклянной пластинке 3, через раз. рядный промежуток подводят высоковольтный импульс электрического поля. Образец и разрядный промежуток помещают в ди электрическую жидкость: трансформаторное масло, метилметакрилат или этиловый спирт.При амплитуде напряжения У)20 кВ в образце возникает сетка тонких (толщиной 10 4 - 8 мкм) нитевидных разрядов - стримеров, составляющих в приповерхностной области данного образца определенные углы между собой или с кристаллографической15 осью С, Величины этих углов определяются типом кристаллографической плоскости, в которой распространяются стримеры, Разряды фотографируют фотоаппаратом 4 с увеличением в несколько раз или наблюдают через микроскоп или линзу. Измеряют углы между стримерами и по величине характерных углов определяют индексы Миллера исследуемой плоскости. В монокристаллах Саб для плоскости (1010) углы между стримерами составляют р(1010) = =86 - 90, а углы, образуемые стримерами с осью С, а(1010) =47 - 49. Для плоскости (1210) углы между стримерами равны р(1210) =72 - 75, а между стримерами и осью С - а(1210) =36 - 37.Поскольку разница между углами р(1010) и р(1210) составляет 13 - 18, то эти углы, а следовательно, и соответствующие им 35 плоскости можно различать визуально, рассматривая кристалл через микроскоп или линзу с достаточным увеличением, При визуальном определении типа плоскости наиболее оптимальными являются образцы 40 толщиной 0,1 - 0,3 мм. Предлагаемый способ позволяет определять индексы Миллера плоскостей скола образцов с площадью поверхности меньше десятых долей квадратного миллиметра.Возникновение стримеров не сопровождается разрушением или повреждением образцов, когда величина напряжения составляет порядка 20 - 40 кВ.В качестве источника поля может быть использован трансформатор Тесла или импульсный трансформатор на ферритовом кольце, через первичную обмотку которого разряжают конденсатор емкостью 0,01 мкФ, заряженный до 3 - 6 кВ.Таким образом, предлагаемый способ определения кристаллографических плоскостей обладает достоинствами простоты и дешевизны конструкции, экспрессности и позволяет проводить идентификацию плоскостей образцов малых размеров. Формула изобретения Способ определения ориентации полупроводниковых кристаллов, заключающийся в том, что в кристалле инициируют структурно зависимое физическое явление, регистрируют его параметры, по которым определяют ориентацию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения определения ориентации поверхности скола кристаллов, к кристаллу прикладывают высоковольтный импульс электрического поля в режиме возникновения стримеров, в кристалле измеряют углы между стримерами и по измеренным значениям судят об ориентации поверхности скола,2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что используют импульс электрического поля напряжением от 20 до 40 кВ.