Электронно-микроскопический способ измерения и регистрации изолиний исследуемого параметра объекта

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву Союз Советских Социалистически Республик(51)М. Кл. Н 01 Ю 37/26 Государственный комите СССР но делам изобретений и открытиИ.833(088.8) ата опубликования описания 050579.Рау,В,Спивак, Н.М,Карелин и В.Н.Капличный ена Ленина и ордена Трудового ударственный университет им, М. В. Ломоносова расного московский орЗнамени 71) Заявите(54) ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯИ РЕГИСТРАЦИИ ИЗОЛИНИЙ ИССЛЕДУЕМОГО ПАРАМЕТРАОВЬЕКТА Изобретение относится к области электронной микроскопии и может быть использовано, в частности, для визуализации и измерения электрических и магнитных микрополей. Известен электронно-микроскопический способ регистрации теневыхконтуров равной магнитной напря"женности 1 Д, включающий пропусканиетонкого электронного зонда черезисследуемое магнитное поле вблизиобъекта, установку ножевой диафрагмы в заданном положении, соответствующем конкретному значению магнит- . 15ного поля, и высвечивание теневогоконтура на экране видеоконтрольногоустройства в моменты срыва сигналаот отклоненного электронного зондана краю ножевой диафрагмы, Данный 20способ позволяет регистрировать линии равного значения одной из составляющих двумерного магнитного поля рассеяния,Недостатками известного способаявляются невысокое пространственноеразрешение (единицы микрон), определяемое диаметром зонда в плоскостиножевой диафрагмы, и невозможностьизмерения изолиний других параметров ЗО объекта, например электрических эквипотенциалей.Наиболее близким к изобретению техническим решением является электронно-микроскопический способ измерения и регистрации электрических эквипотенциалей на поверхности твердого тела 2), включающий Формирование информативного сигнала, установку траФарета с прорезями, соответствующими сдвигу кривой задержки на известную величину ,потенциала, формирование видеимпульса и высвечивание яркостной метки на экране видеоконтрольного устройства. Согласно этому способу, в каждой точке исследуемого объекта Формируется кривая задержки, в энергетическом сдвиге которой содержится информативный сигнал, и в момент пересечения кривой задержки с прорезью трафарета формируется видеоимпульс. Данным способом можно построить картину распределения нескольких эквипотенциалей с точностью 0,2 В.Недостатками известного способа являются низкая точность измерения, обусловленная ошибками при Формировании кривой задержки и регистрации информативного сигнала при помощиНИИП ираж Филиа г.ужг П Патент, ,ул.Проектная 3трафарета, и невозможность измеренияи регистрации изолиний других параметров объекта.Цель изобретения - повышение точности измерений и увеличение числаисследуемых параметров твердого тела.Указанная цель достигается тем, 5что информативный сигнал формируютв количественной форме, задают наэлектронный блок опорные сигналы,в любой момент времени и в любойкоординате сравнивают информативный 10сигнал с опорнымисигналами, формируют видеимпульсы при совпадении ихзначений и высвечивают яркостные метки на экране видеоконтрольного устройства. 15Сущность способа поясняется чертежом, где показаны информативныйсигнал, в частности распределениепотенциала на поверхности твердоготела. вдоль строки развертки электронного зонда 3 ь, и принцип формирования видеоимпульсов.Способ осуществляется следующимобразом.В соответствии с исследуемымйараметром объекта известным образом формируют информативный сигналв количественной форме и подают его-йа"вход радиотехнического устройства (компаратора) . Например, с помо-щью обратной связи, между током с 30коллекторной системы растрового электронного микроскопа и потенциаломее сетки- анализатора снимают не" =посредственно зависимость потенциалаот координаты на поверхности объекта 35.(см; чертеж) . На несколько другихвходов компаратора задают ряд опорныхсигналов - постоянных цо величинепотенциалов ц . При совпадении йнформативного и опорных сигналов выраба:которые йостуйают на видеокбнтрольнбеустройство и высвечивают на его экране яркостные метки соответствующейдлительности Ь . При растровой развертке электронного зонда на экранеформируется двумерная картина распределения эквипотенциалей с заданными уровнями потенциала,Описанный способ применения длярегистрацииизолиний любых парамет 47 4ров объекта, имеющих точно онисын- емув математически связь с выходным сигналом растрового электронного микроскопа, по которой можно рассчитать опорные сигналы, соответствующие заданный значениям исследуемого параметра. Данный способ может использоваться также при исследовании магнитных микрополей, распределения температуры в объеме полупроводника микрорельефа и химсостава, на поверхности твердого тела, распределе ния неосновных носителей в полупроводнике.При осуществлении способа достигается точность регистрации эквипотенциалей 0,025 В.Формула изобретенияЭлектронно-микроскопический способ измерения и регистрации изолиний ис- следуемого параметра объекта, включающий формирование информативного, сигнала, формирование видеоимпульса и высвечивание яркостной метки на экране видеоконтрольного устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений и увеличения числа исследуемых параметров объекта, амплитуду информативного сигнала формируют пропорционально значению исследуемого пара- метра в каждой точке объекта, задают на электронный блок опорные сигналы, в любой момент времени и в любой координате сравнивают информативный сигнал с опорными сигналами, формиру-, ют видеимпульсы и при совпадении их значений высвечивают яркостные метки на экране видеоконтрольного устройства.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1,. Иванников В.П, и др. Растровый теневой метод исследования магнитных полей рассеяния, Тезисы докладов Х Всесоюзной конференции по электрон" ной микроскопии. Ташкент, 1976, т,1, с, 78.2. Дюков В.Г. Отображение потенциального рельефа в виде картины эквипотенциалей с помощью растрово-, го электронного микроскопа. При- боры и техника эксперимента, 1975, Р 5, с.124.