Способ определения микродефектов в монокристаллах Советский патент 1988 года по МПК G01N23/20 

Изобретение относится rf опрг делр- ним реальной структуры монокристаллов и физическому материяловеленню и может быть испокьэопано для контроля качества монокристяллов.

Цель изобретения - обеспечение возможности количестренньгх характеристик fикpoдeфeктoв в объеме монокристалла .

На фиг. 1 изображена схема трех- кристального рентгеновского дифракто- метра, реализующая предлагаемый способ; на фиг. 2 - кристалл-анализатор П-образной формы, поперечное сечение.

Схема включает источник 1 рентгеновского излучения, кристалл-монохро- матор 2, исследуемый кристалл 3, кристалл-анализатор А П-образной формы, детекторы 5 и 6 рентгеновского излучения.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Пучок рентгеновских лучей от ис20 ностями П-образного кристалла-анализатора составляет f-6 см. Для того чтобы зтот кристалл мог отразить оба пучка, он устанавливается на расстоянии t/2ctg6 20 см от исследуемого

точника 1 коллимируется при отражении 25 кристалла. Дпя определения распредеот кристалла-монохроматора 2 и падает на исследуемый кристалл 3. В результате дифракции на исследуемом кристалле из него выходят прошедший и дифрагированный пучки, содержащие диффузно рассеянные на микродефектах Волны. В отличт1е от известного случая кинематической дифракции, когда диффузная составляющая в проходящем пуч30

ления интенсивности диффуэно рассеянных волн в зависимости от величины и направления переданного импульса производится вращение исследуемого кристалла 3 и кристалла-анализатора 4.

Предложенный способ определения микродефектов в монокристаллах позволяет определить количественные харак- ке мала (малоугловое рассеяние), при j теристики микродефектов в объеме мо- дияамической дифракции в кристаллах нокристалла, а именно их концентрацию, тип и размеры. Суммирование ин- тенсивностей двух диффузно рассеянвысокой степени совершенства диффузные составляющие в обоих пучках соизмеримы. В этом случае энергия падаю- цего пучка распределяется между про- 40 ь влияние явлений динамической ходящей и дифрагированной волнами, дифракции и определить с помощью ме- перекачиваясь из одной волны в другую и обратно по мере распространения волн вглубь к)исталла (маятниковые колебания интенсивности). Поэтому диффузная Составляющая в дифрагироных волн дает возможность компенсирогодов, развитых в кинематической теории диффузного рассеяния, количественные характеристики микродефектов, 5 По величине интенсивности диффузного рассеяния определяют концентрацию

ванном пучке, оп1 €деляемая рассеянием проходящей волны на дефектах исследуемого кристалла и регистрируемикродефектов. По ориентационной зависимости интенсивности для различных отражений определяют тип микро- мая после отражения от кристалла-ана- дефектов и компоненты дипольного тен- лнэатора 4 детектором 5, уменьшается. зора. По размерам области хуанговско- Недостаюшая часть интенсивности опре- го диффузного рассеяния определяют деляется рассеян ием дифрагированной размер микродефектов, волны в диффузную составляющую проходящего пучка и регистрируется после Формула изобретения отражения от кристалла-анализатора 4

детектором 6. Вращение исследуемого Способ определения микродефектов жрнсталла 3 и кристалла-анализатора 4 в монокристаллах, включающий облу- поэволяет исследовать распределение Ч1;ние исследуемого монокристалла пучинтс исиппогти диффутно рясгоянммх волн в i.THHCHMotTH от величины и на- праплонмя переданного импульса. Пример реализа1и и предлагаемого

способа.

Пучок рентгеновск тх лучей от источника 1 излучения (фиг. 1) колпимируется при отражении от крис- т,1ллп-монохроматора 2 и падает на исслрлуемый кристалл 3 кремния. Крис- талл-монохроматор также изготовлен ия кремния, используется отражение (220) . Н исследуемом кристалле содержатся микродефекты. В результате дифракции на исследуемом кристалле из него выходят прошедший и дифрагированный пучки, содержащие диффузно рассеянные на микродефектах волны. Расстояние между внутренними поверхностями П-образного кристалла-анализатора составляет f-6 см. Для того чтобы зтот кристалл мог отразить оба пучка, он устанавливается на расстоянии t/2ctg6 20 см от исследуемого

кристалла. Дпя определения распреде

ления интенсивности диффуэно рассеянных волн в зависимости от величины и направления переданного импульса производится вращение исследуемого кристалла 3 и кристалла-анализатора 4.

ь влияние явлений динамической дифракции и определить с помощью ме-

ных волн дает возможность компенсиро40 ь влияние явлений динамической дифракции и определить с помощью ме-

годов, развитых в кинематической теории диффузного рассеяния, количественные характеристики микродефектов, 5 По величине интенсивности диффузного рассеяния определяют концентрацию

ком рентгеновских лучей, сколлимиро - ванным при отражении от кристалла- нонохроматора, и измерение вблизи дифрагированного пучка распределения интенсивности лиффузно рассеянных на монокристалле волн при врашении исследуемого монокристалла и кристалла- анализатора, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности определения количественных ха- 10 рактеристик микродефектов в объеме монокристалла, в качестве кристаллаанализатора используют кристалл П-ов- разной формы, устанавливают РГО в положение, обеспечивающее одновременяое отражение проходящего и дифрагированного пучков от исследуемого монокристалла, дополнительно измеряют распределение интенсивности диффузно рассеянного излучения вблизи прошедшего пучка и по сумме измеренных интенсивностей определяют характеристики микро- дефектов.

Составитель Т.Владимирова Редактор Г.Наджарян Техред М.Дидык ;.;г.-; Корректор А.Тяско

Заказ 3385Тираж 847 . Подписное

ВНИИПИ Государственяого комитета СССР

по делам изобретений и открытий ПЗОЗЗ, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

9U9.1

Pui 2

Изобретение относится к определению реальной структуры монокристаллов и физическо14у материаловедению и может быть использовано для опреде- ления количественных характеристик никродефектов в объеме монокристалла. а именно их концентрации, типа и размеров. Способ реализуется на трех- кпистальнон рентгеновском спектрометре. Исследуемый монокрнсталл облучают пучком рентгеновских лучей, кол- лимирсванньм при отражении от крис- талла-монохроматора. Измеряют распределение интенсивности диффуэно рассеянных волн в проходящем и дифрагированном пучках при вращении исследуемого кристалла и кристалла-анализатора. Кристалл-анализатор выполнен П-образной формы и установлен за исследуемым кристаллов в положении, обеспечивающем одновременное отражение приходящего и дифрагированного пучков от исследуемого кристалла. При таком положении кристалла-анализатора происходит одновременное отражение диффузных волн, содержащихся в прохо- дящем н дифрагированном пучках, ста- навливают два детектора для регистрации интенсивностей двух отраженных от кристалла-анализатора пучков и сумму этих интенснвяостей используют для определения характеристик микродефектов. 2 ил. i (Л иэ N0 S5 м х J