Способ определения микродефектов в монокристаллах

(46) 23.05 (21) 396592 (22) 29.07. (71) Инстит им. А,В.П 1 уб (72) В.л.ин н Ь.И,Куени (53) 548.73 88. Бю. 1/31-2 85 ут кри никоваденбом аллогрвфии В.И.Каган 88.8) й 1 опв оГгасйо1 оппдв. - РЬр. 7011 Иа А. Арр 15.сайг 1 р 1 е сгувйа 1 41д 1 ев оп йЬе д 1 гйц1 п в 111 соп сгувса(54) СП В ИОНО (57) Изленив рлов и н моаетленин кмикроде ОСОБ ОПРЕДЕЛКРИСТАЛЛАХобретение оеальной стрфизическомубыть испололичественнфектов в об осится к редеисталуктуры мон атериалов эовано дл ык характе ъеме молок денни опредеистик нсталла,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Кривоглаэ И.А. Дифракция рентгеновских лучей и нейтронов в неидеальньвс кристаллах. Киев: Наукова думка,1983. в именно кх концентрации, типа и раэмеров. Способ реализуется на трелкоистальном рентгеновском спектрометре. Исследуемый монокриствлл облучают пучком рентгеновских лучей, кол"лимированным при отрааении от кристалла-монохроматорв. Измеряют распределение интенсивности диффуэно рассеянных воин в проходящем и дифрагироввнном пучках при вращении исследуемого кристалла и кристалла-вналнза"тора. Кристалл-анализатор выполненП-обрвэной формы и установлен за исследуемьеа кристаллов в полоаении,обеспечивающем одновременное отражение проходящего и дифрагированногопучков от исследуемого кристалла. Притаком полсаении кристалла-анализаторапроисходит одновременное отражениедиффузньк волн, содераащихся в проходящем н дифрвгированном пучхах. Устанавливают два детектора для регистрацииинтенсивностей двух отрааенных от христалла-анализатора пучков и сумму этихинтенсивностей используют для определения характеристик мнкродефехтов.21Изобретение относится ( напр делению реальной структуры монокристаллон и физическому материаловедению и может быть испопьзонано для контроля качества монокрнсталлов. 5Цель изобретения - обеспечение воэможности количественных характеристик микродефектов в объеме моно- кристалла.На фиг1 изображена схема трех кристального рентгенонского дифрактометра, реализующая предлагаемый способ; на фиг, 2 - кристалл-анализатор П-обраэной формы, поперечное сечение,Схема включает источник 1 рентге иовского излучения, кристалл-монохроматор 2, исследуемый кристалл 3, кристалл-аналиэатор 4 П-образной формы, детекторы 5 и 6 рентгеновского излучения.20 13227 Предлагаемый способ осуществляется следующим обраэом.Пучок рентгеновских лучей от источника 1 коллимируется при отражении 25 от кристалла-монохроматора 2 и падает на исследуемый кристалл 3. В результате дифракции на исследуемом кристалле иэ него выходят прошедший и дифрагированный пучки, содержащие 30 диффузно рассеянные на микродефектах волны. В отличие от известного случая кинематической дифракции, когда диффузная составляющая в проходящем пучке мала (малоугловое рассеяние), при динамической дифракции в кристаллах высокой степени совершенства диффузные составляющие в обоих пучках соиэмеримы, В этом случае энергия падающего пучка распределяется между про ходящей и дифрагированной волнами, перекачиваясь иэ одной волны в другую и обратно по мере распространения волн вглубь кРисталла (маятниковые колебвння интенсивности). Поэтому 45 диффузная составляющая в дифрагироввнном пучке, определяемая рассеянием проходящей волны на дефектах исследуемого кристалла и регистрируемая после отражения от кристалла-ана лнэвторв 4 детектором 5, уменьшается, Недостающая часть интенсивности определяется рассеянием дифрвгированной волан в диффузную составляющую прохщящего пучка н регистрируется после 55 отвааения от кристалла-анализатора 4 детектором 6. Вращение исследуемого рнствлла 3 и криствлла-анализатора 4 позволяет исследовать распределение 97 2 нн г нспнногти диффуэно рас еянх вол д зависимости от величины и напрал ння переданного импульса.Пример реализации предлагаемого сп 1 оба.Пучок рентгеновских лучей от источника 1 излучения АвК а(фиг, 1) колпимнруется прн отражении от кристалла-монохроматора 2 и падает на исследуемый кристалл 3 кремния. Кристалл-монохроматор также изготовлен иэ кремния, используется отражение (220). Я исследуемом кристалле содержатся мнкродефекты, В результате дифракции на исследуемом кристалле из него выходят прошедший и дифрагированный пучки, содержащие диффуэно рассеянные на микродефектах волны. Расстояние между внутренними поверхностями П-образного кристалла-анализатора составляет Ь 6 см. Для того чтобы этот кристалл мог отразить обв пучка, он устанавливается на расстоянии Г/2 сд 6 20 см от исследуемого кристалла. Для определения распределения интенсивности диффузно рассеянных волн в зависимости от величины и направления переданного импульса производится вращение исследуемого кристалла 3 и кристаллв-анализатора 4.Предложенный способ определения микродефектов в монокристаллвх позволяет определить количественные характеристики микродефектов в объеме монокристалла, а именно их концентрацию, тип н размеры. Суммирование интенсивностей двух диффуэно рассеянных волн дает воэможность компенсировать влияние явлений динамической дифракции и определить с помощью методов, развитых в кинематической теории диффузного рассеяния, количественные характеристики микродефектов. По величине интенсивности диффузного рассеяния определяют концентрацию микродефектов. По ориентационной зависимости интенсивности для различных отражений определяют тип микро" дефектов и компоненты дипольного тенэора. По размерам области хуанговско" го диффузного рассеяния определяют раэмер микродефектов.Формула и э о б р е т е н и лСпособ определения микродефектов в монокристаллвх, включающий облучение исследуемого монокристалла пучФиа 2Составитель Т. ВладимироваРедактор Г.Надварян Техред М,Дидык г.; Корректор А.Тяско Тирах 847 , Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, %-35, Раущская наб д, 4/5Заказ 3385 Производственно-полнграфическое предприятие, г.уагород, ул.Проектная, 4 3 1322797 4кои рентгеновских лучей, сколлимиро- анализатора используют кристалл П-об" ванным прн отрааении от кристалла- раэяой формы, устанавливают его в поионохроиатора, и измерение вблизи диф- локение, обеспечивающее одновременноЕ рагнрованного пучка распределения . отражение проходящего и дифрагирован" интенсивности диффузно рассеянных на 5 ного пучков от исследуемого ионокрисионокристалле волн при вращении ис- талла, дополнительно измеряют распреследуеиого ионокристалла и кристалла- деление интенсивности диффуэно расаналиэатора, о т л и ч а ю щ и й с я сеянного излучения вблизи прощедщего тем, что, с целью обеспечения воэмож- пучка н по сумме измерен- кости определения количественных ха ных интенсивностей опредерактеристик микродефектов в объеме ляют характеристики микромонокристалла, в качестве кристалла- дефектов.