Способ измерения разориентировки оптически прозрачных монокристаллов

" лМтекя в,. - щБ ОП ИСА ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 797379 Союз Советских Соннаннстнческнх43) Опубликова 1 но 30.01.82. Бюлле 45) Дата опубликования описания нь 4 02, Шелопут и Е. Г. Морозо ко,Институт автоматики и элек Сибирского отделения АН СССР,полупроводников Сибирского отде и Пывминский опытный завод(71) Заявители трометриинститут физики ения АН ССС Гиредмет) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗОРИЕНТИРОВКИ ТИЧЕСКИ ПРОЗРАЧНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ носиограф про отн сло защ Изобретение от тся к способам измерения кристалл ической разориентировки оптически зрачных монокристаллов.Известен способ ориентации монокрис таллов, при помощи световых фигур, которые получаются при отражении от плоскостей, связанных с кристаллической решеткой и появляющихся на микроскопах при резке монокристаллов 1. Этот способ 10 применим не для всех кристаллов, но- скольку не все кристаллы имеют такие сколы при резке, в которых хорошо проявляются плоскости, связанные с кристаллическим строением материала,15Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ, основанный на направленном облучении кристалла рентгеновским излучением 2, При этом фиксируется рентгенограмма диф- Ю ракции на кристаллической структуре и измеряется положение порядков дифракции. По положению порядков дифракции относительно их стандартов положения для данной оси данного кристалла определяется и измеряется разориентировка кристалла,К недостаткам этого способа следует ести необходимостьиспользования жных установок. Кроме того, требуется ита при работе с рентгеновским излу- Зб чением. Расшифровка и измерение дифракционной картины - сложная операция, требующая высокой квалификации обслуживающего персонала. В некоторых случаях дифракционная тсартина получается нечеткая и неоднозначная и требуется длительная экспозиция для ее фиксации.Целью изобретения является упрощение процесса измерения разориентироьанных монокристаллов,Поставленная цель достигается тем, что в кристалле возбуждают ультразвуковой пучок, просвечивают кристалл широким пучком света перпендикулярно направлению распространения ультразвука и формируют на экране теневую картину столба ультразвука в кристалле с помощью оптической системы из двух линз и диафратмы, гасящей свет нулевого порядтса дифракции света на ультразвуке, затем на экране по отклонению столба звука от нормали к плоскости излучателя измеряют разориентировку кристалла.На чертеже приведена схема устройства для реализации способа.Кристалл 1, разориентировки которого необходимо измерить с закрепленными на нем излучателями ультразвука 2, устанавливают перед источником света 3. За кристаллом располагают систему из двух поло797379 2О ( Составитель В. Масленников Текред Л. Куклина оррект айн Коляд едак Изд104 Тираж 515 Подписное осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, )К, Раушская наб д. 4/5 аказ 25/3 ПО По Тип, Харьк. фил. пред. Патент жительных линз 4 и 5, диафрагмы 6 н экрана 7,Кристалл,1 просвечивают параллельным пучком от источника света, диаметр которого больше поперечных размеров кристалла, Плоскости 8 и 9 кристалла, перпендикулярные направлению распространения света, предварительно должны быть отполированы.Через плоскость 10, разориентацию которой измеряют, возбуждают излучателем,З в кристалле ультразвуковой пучок, который модулирует показатель преломления, и тем самым создает фазовую дифракционную решетку, на которой происходит дифракция света. Для получения теневой картины кристалла со звуковым столбом используется система из двух положительных линз 4 и 5, расположенных друг от друга на расстоянии, равном сумме их фокусных расстояний, и диафрагмы 6, гасяшей свет нулевого порядка дифракции, находящейоя между ними в фокусе первой линзы, З,а второй линзой на экране 7 формируется теневая картина кристалла, на которой выделяется по яркости изображение звукового столба. В том случае, если плоскость, через ко горую возбуждается ультразвук, разориентирована от основной кристаллографической плоскости на накойлибо угол, поток звуковой энергии будет отклоняться от нормали к этой плоскости. Величина угла отклонения определяется анизотропией упругих свойств кристалла и измеряется непосредственно на экране. Для каждого кристаллического материала устанавливается расчетным либо экспериментальным путем зависимость угла кристаллографической разориентировки от измеряемого на экране угла отклонения звукового столба от нормали (в условных единицах) .Для материалов с достаточно высокой упругой анизотропией измеряемый на экране угол во много раз больше угла разориентировки,Например, для кристаллов парателлурита при распространении, звука по на 5 правлению, близкому к оси (110), этоувеличение может равняться 50. В этихслучаях может быть существенно повышена точность измерения.Применение данного способа позволит10 существенно ускорить процесс изготовления ориентированного кристалла,При этом исключается использованиевредного для здоровья рентгеновского излучения. Наконец, способ дает возмож 15 ность получить наглядную картину разориентировки, используя простые и дешевыесредства. 20 Формула изобретения Способ измерения разориентировки оптически прозрачных монокристаллов, при котором кристалл облучают электромагнитным излучением, дифрагирующим Ба кристалле, отличающийся тем, что с целью упрощения процесса измерения, возбуждают в кристалле ультразвуковые колебания, просвечивают кристалл пучком 30 света перпендикулярно направлению распространения ультразвука, формируют на экране картину столба ультразвука в крис талле, гасят свет нулевого порядка дифракции света на ультразвуке, затем на эк ране по отклонению столба ультразвука отнормали к плоскости излучателя измеряют разориентировку кристалла,Источники информации принятые во40 внимание при экспертизе; 1. Патент США4002410, кл, 6 01 И 21/04, опублик, 1978, 2. Патент США3716712, кл, 6 01 М 21/04, опублик. 1973 (прототип).