Способ определения полярности кристаллических структур

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801374106 А 1 4 С О 1 И 23/20 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВ А ВТОРСМ 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯРНОСТИСТАЛПИЧЕСКИХ СТРУКТУР Изобретение относится к области тронной техники, преимущественно ектронно-зондовому анализу матеов, и может быть использовано контроле структуры монокристаллиих веществ. Цель изобретения сосв расширении функциональных возостей определения полярности неросимметричных кристаллов благо- осуществлению локального аналик и и,тои мож це подложт в том ках. что ованногоный лучл падения20, гдения для обра посл пучк выб о электронногорегистрируют по э нер гиипучка.ток эминов. По польз дновременн тируемых и ученное ра объекта электропределение интен - минимума вблизи ения интенсивност сивности+8,различнь меет рых ляет установить что п лярность кристал ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) Маделунг О. Физика полупроводниковых соединений 3 и 5 групп. - М.:Мир, 1967, с.477.Вгагщап О. А 1 ехапйег Е., РгапЕе 1 В.Б Ка 1 шап 2.Н., БсепЬег-,нег 1.Т. Ро 1 аг ргорегея оЕ 2 пБсгуяга 1 я апй гпе апоша 1 оця рЬогочо 1 тане еггесг. - .1.Арр 1. РЬуя. 1964,ч.35, У 6, р.1855-1860,Маге 1 оя Е.Р. МеСвег Р.Н. Х-гаутеЬой аког Ье йесегпп.пас 1 оп оЕ 1111яцгГасея 1 п Аф В яеш 1 сопйцсгогсошроцпйя.-Л,Арр 1.РЬуя, 1959, ч.30,У 7, р, 960-962,том числе образцов на Сущность способа состо а поверхность ориентир ца направляют электро довательно изменяя уго в пределах не менее + регговский угол отраже иной отражающей плоскоИзобретение относится к электронной технике, преимущественно к электронно-зондовому анализу материалов, и может быть использовано при контро 5 ле структуры монокристаллических веществ.Целью изобретения является расширение круга объектов и повышение производительности способа, 1 ОНа фиг.1 приведена схема устройства для осуществления, предлагаемого способа; на фиг.2 - кривые зависимости тока неупруго отраженных электронов от угла падения первичного пучка 15 на полярный монокристалл.Предлагаемый способ основан на явлении асимметрии ориентационной зависимости интенсивности потока вторичных электронов в случае полярных кристаллов, которое заключается в неравенстве интенсивностей этого потока для положительного и отрицательного брэгговских углов дифракции первич ного пучка электронов на плоскостях, перпендикулярных полярной оси. При этом эффект асимметрии наблюдается как для возбужденных в кристалле вторичных электронов, так и для упруго и неупруго отраженных электронов зондирующего пучка. Энергия первичных электронов не является критичной и может составлять единицы-десятки килоэлектронвольт. Варьирование энергии 35 в указанных пределах позволяет изменять глубину зондирования объекта в диапазоне единицы-десятки нанометров.Устройство для определения поляр О ности криСталлов включает вакуумную камеру 1, электронную пушку 2, исследуемый объект 3, коллектор 4 вторичных электронов 5, магнитную отклоняющую систему 6 с блоком 7 питания, 45 блок 8 измерения токов и регистрирующее устройство 9. Отклоняющая система 6 позволяет изменять угол падения 6 луча на образец (траектории 10 и 11), а также перемещать луч по по О верхности.П р и м е р. Экспериментальное определение ориентации монокристалла гексагонального карбида кремния, в котором полярной осью является кристаллографическое направление (0001).Поверхность образца ориентируют по плоскости (1010), качение элект ронного луча производят в плоскости (1120), проходящей через полярную ось, измеряемым сигналом служит ток 1 неупруго отраженных от кристалла электронов.Приведенные на фиг.2 зависимости 1 д (8)(12 и 13) получены при энергии луча 10 кэВ и соответствуют двум положениям кристалла, отличающимся поворотом на 180 вокруг нормали к поверхности. Для кривой 12 значения 8 )0 соответствуют отклонению пучка от нормали в сторону кремниевой грани кристалла, а 8 сО - в сторону углеродной. Кривые 1 (0) асимметричны относительно О =О, причем при отклонении луча в направлении кремниевой грани минимум на зависимости 1(0) получается менее глубоким, чем при отклонении в противоположном направлении. Это различие позволяет определять ориентацию полярной оси и идентифицировать полярные грани кристаллов.Формула изобретенияСпособ определения полярностикристаллических структур, заключающийся в том, что поток зондирующегоизлучения направляют на объект подуглом дифракции этого излучения накристаллографических плоскостях,перпендикулярных полярной оси, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения круга объектов и по-вышения производительности способа,производят сканирование пучка электронов по углу падения 0 в пределахне менее +28 , где 8-, угол Брэгга,регистрируют поток эмиттированных изобъекта электронов и полярностьструктуры определяют по различиюраспределения интенсивностей этогопотока в интервалах углов -2 6(6 (8и +20) 6 +8, при этом грань, состоящую из более тяжелых атомов,определяют по большему значению интенсивности в минимуме кривой распределения,1374106 У,гр Составитель Е Техред И. Верес охниКоррек Максимишин едактор А. Лежнина писное каз 567/39ВНИИПИ 847 Пного комитета СССений и открытийРаушская наб д Тираж Государстве елам изобре осква, Жпо 5 113 водственно-полиграфическое предпрйятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 П