Способ электронно-оптического исследования дефектов кристаллов

(51) 23 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 ки ст крися о 5 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 5юл. В 12р сталлографииим. А.В.Шубникова и Специальноеконструкторское бюро Институтаталлографии им. А.В.Шубникова(56) Томас Г., Горинд М.Дж. Прчивающая электронная микроскопитериалов/Под ред. Б,К.ВайнштейнМ.: Мир, 1983, с. 43.Захаров Н.Д. и др. Электронмикроскопическое наблюдение атзолота и их миграции в кремнийФТТ, 1980, т. 22, с, 3208-32 15 4) СПОСОБ ЭЛЕЫГРОННО-ОПТИЧЕСКОГОСЛЕДОВАНИЯ ДЕФЕКТОВ КРИСТАЛЛОВ 7) Изобретение относится к физичесм методам исследования реальнойруктуры кристаллов дифракционньпя методами. Цель изобретения - повышение выявляемости дефектов и производительности исследований . Для этого с помощью кольцевой диафрагмы 4, расположенной за объективной линзой 3 электронного микроскопа, выделяют дифрагированные пучки, равноотстоящие от прошедшего через образец пучка, .Выделенные дифрагированные пучки и диффузный фон периодически расфокусируют путем модуляции сигнала управления объективной линзы 3. Формируемый видеосигнал перед получением изображения структуры образца подвергают синхронному усилению и детектированию на частоте модуляции сигнала управления объективнойИзобретение относится к физическим методам исследования реальнойструктуры кристаллов дифракционнымиметодами.Цель изобретения - повышение выявляемости дефектов и производительности исследований .На фиг.1 представлена оптическаясхема устройства формирования электронно-оптического изображения; нафиг.2-5 - результаты денситометрирования микрофотографий, полученныхпри различных глубинах модуляции.Способ осуществляется следующимобразом,На исследуемый образец 1 направляют пучок 2 ускоренных электронов.За образцом 1 расположены объективная линза 3 и кольцевая диафрагма 4,установленная по оси прошедшего через образец 1 пучка. Электронно-оптическое иэображение формируется вплоскости 5 изображения. Размеры ирасположение диафрагмы 4 с учетомфокусного расстояния Й объективнойлинзы 3 выбраны так, что диафрагмой4 вьделяются дифрагированные пучки,равноотстоящие от прошедшего пучка.Сигнал управления объективной линзы3 модулируют гармоническим колебанием с частотой 10-40 Гц, что вызы"вает периодическую дефокусировку выделенных дифрагированных пучков идиффузного фона с глубиной модуляции о. Полученное электронно-оптическое иэображение преобразуют ввидеосигнал, который подвергают синхронному усилению и детектированиюна частоте модуляции сигнала управления объективной линзы 3. Полученный сигнал обычным путем преобразуютв изображение структуры образца, которое регистрируют, например, на фотопленкеП р и м е р. Исследования проводились на электронном микроскопе сускоряющим напряжением 100 кэВ наообразце кремния толщиной 200 А припросвечивании вдоль кристаллографического направления 1113. Диафрагмирование осуществлялось с использованием кольцевой диафрагмы с внутренним диаметром отверстия 0,2 Ьи наружным диаметром отверстия 17 Ь,где Ь - параметр обратной решеткикристалла кремния. При этом вьделялись. шесть дифрагированных пучков,соответствующих рефлексам типа 112.10 15 Фокусировка осуществлялась модулированием сигнала управления фокусировкой с помощью генератора гармонических (синусоидальных) колебаний с частотой 30 Гц. Видеосигнал изображения структуры образца после синхронного детектирования и усиления на частоте 30 Гц подавался на графический дисплей, на котором отчетливо наблюдалось контрастное изображение дефектов. Общее время исследования кристалла составило не более 3 минНа фиг.2-5 приведены результаты денситометрирования микрофотографий,которые получены при глубинах о" моьдуляции от 80 до 200 А и на которыхсплошными линиями показана интенсив ность изображения от реального (имеющего дефекты) кристалла, а пунктирными линиями - от идеального (бездеФектного) кристалла. Полученныерезультаты показывают наличие замет ного контраста между изображениямиреального и идеального кристаллов,что позволяет вьделить изображение, связанное с дефектами структуры.30Формула из обретенияСпособ электронно-оптическогоисследования дефектов кристаллов,заключающийся в просвечивании образца пучком ускоренньж электронов,диафрагмировании проходящего и дифрагированных пучков и диффузногофона, Формировании электронно-оптического изображения, преобразовании электронно-оптического изображения в видеосигнал и Формированииизображения структуры образца наоснове видеосигнала, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повы шения выявляемости дефектов и производительности исследований, диафрагмирование производят с помощьюкольцевой диафрагмы с вьделениемдифрагированных пучков, равноотстоящих от оси прошедшего пучка,производят периодическую дефокусировку вьделеннык дифрагированныхпучков и диффузного фона путем частотной модуляции сигнала управления 55фокусировкой, а перед формированиемизображения структуры образца производят синхронное усиление и детектирование видеосигнала на частотемодуляции сигнала управления.1469401 Составитель К.Кононовктор Л.Веселовская Техред И.Дидык Корректор А,Обр В изводственно-издательский комбинат патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 каз 1352/49 Тираж 788 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, 3-35, Раушская наб.д. 4/5