Способ определения степени нарушенности поверхности или объема монокристаллических пластин

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1622803 А Ы 5 601 М 23/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Я Изобр фическим деления монокрис Целью н спосоетение неразрсте аллов.изобр ба и по ие ти На фиг,1 схема ное расположениеимирующей щел осуществления пре ометрии Брэгг-Брэ еометрии Брэгг-ЛСущность спос1+2 2Пучок синхрот лимируется с помо 2 шириной по, уста 111+2+3, От вх стрирующего устр спектрометра, пос ы криматопа и исующеи щели поперечный ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКН 1 СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ НАРУШЕННОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ИЛИ ОБЪЕМА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАСТИН(57) Изобретение относится к рентгенографическим неразрушающим способам определения степени нарушенности монокристаллов. относится к рентгенограшающим способам опреени нарушен ности тения является упрощышение его экспрессн тически показано взаимкристаплов, пучков, коли и регистратора для длагаемого способа в гегг; на фиг.2 - то же. в ауэ,оба заключается в следуронного излучения 1 кол щю прямолинейной щели новленной на расстоянии одной поверхности реги йства двухкристального едовательно отражается Цель изобретения - повышение экспресс- ности и упрощение метода определения степени совершенства поверхности или обьема монокристаллов. Степень нарушен- ности кристалла определяется путем измерения разности между шириной дифрагированного на образце в дисперсионной геометрии монохроматического пучка синхротронного излучения и шириной коллимирующей щели, установленной на расстоянии, обеспечивающем требуемое разрешение степени нарушенности образца. Новым в способе является то, что степень нарушенности определяется путем одного измерения ширины дифрагированного пучка. 2 ил., 1 табл,от кристалла монохроматора 3. изготовленного из образца с высокой степенью совершенства. и исследуемого образца 4 и измеряется расширение поперечного размера дифрагированного от исследуемого монокристалла пучка в плоскости 5, перпендикулярной оси дифрагированного пучка, Полученная разность Л Ь между шириной коплимирующей щели 11 о и шириной дифрагированного пучка г 1 определяется форму- лой где е 1 и е 2 соответственно вых качания кристалла монохр следуемого образца;- расстояние от коллими до детектора, измеряющего разрез дифрагированного пуч5 10 15 20 25 30 35 40 45 Так как степень нарушенности кристалла определяет ширину кривой качания, то измеренная величина Лп прямо пропорциональна е+ я 2, соответственно, количеству дефектов в исследуемом кристалле, есль е 1 уже измерено независимым методом и для всех исследуемых образцов не меняется. К примеру, если взять расстояние Е, равное 100 м, а изменение величины кривой качания исследуемого образца относительно эталоча - 0,5 то изменение ЛЬ составит величину 1 мм, Так как расширение: ели на 0,1 мм легко может быть измере о, то соответственно изменение е 2 на величину - 0,05" явится разрешением предлагаемого способа.Использование синхротронного излучения, имеющего,зкую диаграмму направленности, высокую интенсивность, равномерность интенсивности в плоскости орбиты, позволяе 1 создавать узкие, протяженные в горизонтальной плоскости щелзвые пучки, перекрывающие диаметры полупроводниковых кремниевых шайб, служащих в качестве основного материала для создания элементов современной электроники, Перемещение исследуемого монокристалла в плоскости, совпадающей с ристаллографической плоскостью, без изменения угла дифракции позволяег сканировать всю поверхность кристалла и полуцигь информацию о структурном совершенстве всего кристалла.При установке двухкристальчого (и, +и) спектрометрэ в геометрии Брэгг-Брэгг получается информация о структурном совершенстве приповерхностного слоя кристалла (фиг,1). При установке спектрометра в геометрии Брэгг-Лауэ получается информация о структурном совершенстве объема кристалла (фиг.2), Малая величина коэффициента поглощения р; при аномальном и похождении рентгеновских лучей позволяет в геометрии Брэгг-Борман получать информацию о структурном совершенстве монокристаллов в несколько десятков мил. лиметров,П р и м е р. С использованием предлагаемого способа в лабораторных условияхна пучке синхрогронного излучения электронного синхротрона проводят исследования степени нарушенности монокристалловкремния и германия. Исследования проводят с помощью двухкристального (и, +и)спектрометра, собранного на основе стандартногр гониометра ГУРна длине волныЛ= 0,52 А.В качестве нарушенных образцов используют монокристаллы германия с примесью атомов ба, Аь, Со в концентрации=10 ат/см и монокристаллы кремния сналичием ростовых дислокаций и с поверхностью, прошлифованной абразивнымипорошками различной зернистости(7,20,50 мкм),Монохроматор двухкристального спектрометра изготовлен из совершенного монокристалла 81 (П 1), Расстояние отколлимирующей щели до регистратора ширины дифрагированного пучка -. 8 м, Ширина коллимирующей щели 11 о = 0,5 лм,В таблице представлены результатыисследования степени нарушенности поверхности и объема образцов монокристаллов Я 1 и 6 е с помощью предлагаемогоспособа (ширина коллиматора по = 0,5 мм).Формула изобретенияСпособ определения степени нарушенности поверхности или объема монокристаллических пластин, включающий облучениеобразца коллимированным с помощью прямолинейной щсли монохроматичесим пучком синхротронного излучения,регистрацию дифрагированного от образцаизлучения в плоскости дифракции и анализполучЕнных данных, о т л и ч а ю щ и й с ятем. что, с целью уорощения способа и повышения его экспрессности, исследуем",кристалл устанавливают в дисперс оннуюгеометрию дифракции, измеряют ширинчдифрагированного от образца пучка, сравнивают эту ширину с шириной щели коллиматора и по разности этих величин судят оботносительной степени нарушенности кристалла.1622803Составитель Владимиров Редактор И.Шмакова Техред М,Моргентал Корректор М Шароши Заказ 107 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101