Способ определения типа дислокаций в монокристаллах Советский патент 1986 года по МПК G01N23/225 

Изобретение относится к физическим методам исследования материалов, в частности к способам изучения реальной структуры кристаллов.

Цель изобретения - повышение информативности способа при исследовании дефектов в кристаллах со структурой сфалерита.

На чертеже представлена схематически блок-схема устройства, позволяющего реализовать предложенньй способ.

Способ основан на различной электрической активности винтовых,;- и р-дислокаций в кристаллах со структурой сфалеритаj а именно на различии диаметров области пространственного заряда вокруг ядра дислокации.

Оно может.быть реализовано на растровом электронном микроскопе и содержит источник электронов 1, блок р азвертки 2, усилитель,3, регистрирующее устройство 4, вакуумную колонну 5, держатель образца 6.

Определение типа дислокахдай в кристаллах со структурой сфалерита проводят с помощью метода тока, индуцированного электронным зондом. Спо соб заключается в следующем. Сканирующим электронным лучом 1 облучают монокристалл 6, в котором при этом генерируются электррнно-дыроч- ные пары, создающие ток. Йолученньш сигнал подается на операционный усилитель 3, после чего регистрируется, например, на осциллоскопе. На усилитель 3 подается ток неравновесных носителей заряда, разделенных полем барьерной структуры, существующей вокруг ядра дислокаций.

В качестве примера может служить определение типа дислокаций в образцах GaAs Сг ;кристаллы которых имеют структуру сфалерита с- преднамеренно введенными винтовыми об- , р-дислокациями. Методика введения Винтовых {., -дислокапий включала нанесение царапины на грань кристалла подходящей ориентации и удаление зоны сильных нарушений структу- ры посредством травления. Измерения осуществляют на растровом электрои- ном микроскопе-микроанализаторе Camebax при ускоряющем напряжении

,та

20 кВ, и токе пучка около 10 А. На осциллограммах, полученных при сканировании электронным пучком поверхности монокристалла, наблюдают светящиеся точки, соответствующие винтовым и |i -дислокациям. Диаметр светящихся точек, соответствующих местам выхода дислокаций на поверхность монокристалла, равен для

ог-дислокаций - (3,8+0,5), для локаций (2,2+0,5), для винтовых дислокаций -( 1,4+0,5) мкм. Полученные значения усреднены не менее,

чем по 100 точкам.

Использование предлагаемого способа определения типа дислокаций в кристаллах со структурой сфалерита обеспечивает выявление и различие винтовых oi , jb -дислокаций, возможность исследования их эволюции, а также проведение контроля структурного совершенства материала в процессе производства полупроводниковых приборов.

Формула изобретения

Способ определения типа дислока- ций в монокристаллах включающий облучение объекта пучком электронов и получение изображения структуры объекта, отличающийся тем, что, с целью повьшения информа- тивности способа при исследовании дефектов в кристаллах со структурой сфалерита, сканируют лучом поверхность монокристалла, визуализируют индуцированный ток в зависимости от текущей координаты пучка поверхности объекта, получая изображение структуры, и устанавливают тип дислокаций по величине диаметра их изображения .

/ ц:Ь

А(

Редактор И.Сегляник

Составитель Е.Сидохин Техред М.Ходанич

Заказ 5220/41

Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная-

Г I

Корректор Л.Пилипенко

Изобретение относится к способам определения типа дислокаций в монокристаллах и может быть использовано для исследования кристаллов со структурой сфалерита. Цель изобретения - повьшение информативности. Для достижения поставленной цели исследуемый образец облучают сканирующим пучком электронов. Индуцированный ток визуализируют на экране осциллографа в зависимости от текущей координаты пучка на поверхности образца. Так как винтовые ai - и ., а /3-дислокации обладают различной элек- трической активностью в кристаллах со структурой , то это : позволяет по величине диаметра изображения, полученного на осциллографе, установить тип дислокации. 1 ил. (Л