Способ определения деформаций монокристаллических пластин

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 1)4 О 01 Б 23/2 ТЕНИ КА ЛЬСТ эизГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗ ТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Институт физики АН ЛатвССР(56) Даценко Л,И., Кисловский Е,Н,Изучение слабой локальной кривизныатомных плоскостей кристалла с помощью Лауэ-дифракции рентгеновскихлучей, - Украинский физический журнал. Киев.: АН УССР, 1976, т, 21,У 5, с. 825-828.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙМОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАСТИН(57) Изобретение относится к областинераэрушающих испытаний материалови может быть использовано для контроля малых деформаций монокристаллических пластин полупроводниковыхматериалов. Цель изобретения - расщирение области применения способа для 2измерения малых деформаций. Это достигается возбуждением в пластине поперечной ультразвуковой акустической волны на частоте, превышающей пороговое значение, зависящее от скорости звука в материале, с ра личными амплитудами колебании и мерением дополнительно к измерению интенсивности отраженного рентгеновского или нейтронного излучения при отсутствии колебаний зависимости интенсивности от амплитуды с последующим определением деформаций по величине производной от этой зависимости, Пластину 5 с шлифованными боковыми поверхностями устанавливают так, чтобы она заняла относительно источника 1 излучения отражающее положение (в геометрии Лауэ). Колебания возбуждают с помощью кварцевого пьезоэлектрического возбудителя. Способ позволяет на 1-2 порядка повысить чувствительность к деформациям по сравнению с обычными дифракционными методами исследования. 1 ил.Изобретение относится к областинеразрушаюших испытаний материалов иможет быть использовано для контроля малых деформаций монокристаллических пластин полупроводниковых материалов.Целью изобретения является расширение области применения способа дляизмерения малых деформаций, что достигается возбуждением в пластинепоперечной ультразвуковой акустической волны на частоте, превышающей пороговое значение зависящее от скорости звука в материале с различными амплитудами колебаний, иизмерением дополнительно к измерению интенсивности отраженного рентгеновского или нейтронного излуче"ния при отсутствии колебаний зависи,мости интенсивности от амплитуды споследующим определением деформацийпо величине производной от этой зависимости,На чертеже представлена схема установки для осуществления способа.установка содержит источник 1излучения, например рентгеновскуютрубку или источник нейтронногоизлучения, формирующие щели 2 и 3и приемник 4 излучения, Исследуемаяпластина 5 размещается на предметном столе установки.Способ осуществляют следующимобразом,Подготовленную для исследованияпластину 5 с шлифованными боковымиповерхностями-, одна из которых под вергнута финишной химико-механической полировке, устанавливают на предметный стол установки так, чтобыона заняла относительно источника 1излучения отражающее положение(в геометрии Лауэ), На полированнуюповерхность пластины устанавливаютс помощью вязкой жидкости, напримерэпоксидной смолы без отвердителя,кварцевый пьезоэлектрический возбудитель колебаний на чертеже не показан). Пластину 5 облучают коллимированным пучком рентгеновскогоили нейтронного излучения, например, имеющим поперечное сечение0,052 мм, измеряют. приемником 4интенсивность отраженного излучения, затем с помощью возбудителяколебаний возбуждают в пластине поперечную ультразвуковую акустическую волну на частоте, превышающейпороговое значение. Для рентгеновского излучения пороговое значение частоты может быть определено по формуле5= у (,где У - скорость звука в материа 3ле пластины;- длина экстинкции в направлении оси Е.Для нейтронного излучения пороговое значение частоты может быть оп" ределено по формуле1 1(3) где В40- локальный градиент деформаций;- частота колебаний в эксперименте;1- пороговое значение частоты;Т - толщина монокристаллической пластины;Н - вектор обратной решетки,соответствующий выбранному рефлексу;а 11нормированное значение производной от интенсивности1по амплитуде колебаний,По найденному градиенту деформаций находят максимальную относи" тельную деформацию по Формуле 50 55(4) Измерения повторяют для другихобластей пластины 5,20 где У - скорость нейтрона в матейриале пластины;О - угол Брэгга,Акустическую волну возбуждают сразличными амплитудами колебаний иизмеряют зависимость интенсивности1 отраженного излучения от амплитуды этих колебаний. Находят первуюпроизводную от этой зависимости поамплитуде, делят ее на значение ин" 30 тенсивности 1, отраженного излучения при отсутствии колебаний и поэтим данным находят локальный градиент деформаций в данной областипластины 5 по формуле32856 Формула изобретенияСпособ определения деформаций монокристаллических пластин, заключа" юшийся в том, что монокристаллическую пластину устанавливают в отражакщее положение, облучают коллими" рованным пучком рентгеновского или Составитель Н, ТимошенкоТехред М,Дидык Корректор Л.Бескид Редактор О, Спесивых Заказ 8093/50 Тираж 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина,10 515Использование способа позволяет контролировать малые деформации пластины в различных точках ее поверхности с чувствительностью, на 1 - 2 порядка превышающей чувстви- . тельность способа, в котором используется дифракция рентгеновского или. нейтронного излучения в исследуемом материале, находяшемся в статическом состоянии. 6нейтронного излучения, измеряют интенсивности отраженного излучения на различных участках пластины и по значениям интенсивностей определяют деформации, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области применения способа для измерения малых деформаций, возбуждают в пластине поперечную ультразвуковую акустическую волну на частоте, превышающей пороговое значение, зависящее от скорости звука в материале пластины, с различными амплитудами колебаний, дополнительно измеряют зависимость интенсивности от амплитуды колебаний и по величине производной от этой. зависимости опреде- ляют деформации.