Способ рентгеновского топографированияМОНОКРиСТАллОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N23/20 

(54) СПОСОБ РЕНТГЕНОВСКОГО ТОПОГРАФИРОВАНИЯ Изобретение относится к рентгене аппаратостроению, а точнее к artnapaтуре для рентгеновской топографии мо нокристаллов и получения картины рас пределения дефектов структуры монокристаллических материалов. Известны методы которле позволяют получать изображение дефектов структуры монокристаллов, заключающиеся в формировании с -помощью коллимационных систем узкого параллельного пучка рентгеновского излучения раходимостью, при которой условие ди фрации Брэгга выполняется только для одной спектральной линии характернотического излучения рентгеновского источника, выводе исследуемого монокристалла в положение брэгговского отражения с точностью до дуговых секунд, выделении дифрагированного излучения и регистрации этого излучения двумерным детектором Ц. Недостатком известных методов явЛяется большое время исследования, которое объясняется сложностью процесса выведения исследуемого монокристалла в положении брэгговского отражения; большим расстоянием источ ник излучения-образец, которое определяется особенностями рентгенооптиМОНОКРИСТАЛЛОВческой схемы, что приводит к снижению интенсивности первичного и дифрагированного пучков рентгеновского излучения, низкой чувствительностью средств регистрации (двумерных детекторов) . известен также способ рентгеновского дифракционного топографирования монокристаллов, заключающийся в сканировании монокристалла коллимирован-ным пучком рентгеновского полихроматического излучения, регистрации интенсивности рассеянного монокристаллом рентгеновского излучения детектором квантов и. передаче картины распределения плотности дефектов структуры на устройство отображения 2 . Недостатки указанного способа состоят в большом времени исследования вследствие очень слабой интенсивности дифрагированного от одной группы плоскостей излучения в узком спектральном диапазоне, а также необходимости установки кристсшла в отражающее положение, что требует прецизионного устройства установки (гониометра; . Цель изобретения - повышение экспрессности рентгеновского топографирования монокристаллов. указанная цель достигается тем, что в способе рентгеновского топографирования монокристаллов, заключающемся в сканировании монокристалла коллимированным пучком рентгеновского полихроматического излучения, регистрации интенсивности рассеянно,го монокристаллом рентгеновского излучения детектором квантов и передаче картины распределения плотности дефектов структуры на устройство ото ражения, одновременно регистрируют всю совокупность Лауэ-рефлексов от облучаемого участка монокристалла и по их суммарной интенсивности судят о наличии дефектов структуры. Детектор квантов может быть расположен и перед исследуемым монокрис таллом, что позволяет исследовать мо нокристалл в геометрии Брэгга. На чертеже изображена схема реали зации способа рентгеновского топогра фирования монокристаллов в геометрии Лауэ. Коллимирозанный пучок 1 рентгенов ского излучения облучает участок 2 исследуемого монокристалла 3. Квантовый детектор 4 одновременно регист рирует излучение, рассеянное различ: ными группами кристаллографических плоскостей монокристалла, для которых выполняется условие брэгговской дифракции для различных длин волн рентгеновского излучения во всем эне гетическом диапазоне источника излучения. На квантовом детекторе 4 уста новлена ловушка 5 для прямого рентге новского пучка. Сигнал с детектора 4 величина которого зависит от интегра льной интенсивности рассеянного рентгеновского излучения, поступает на электроннолучевую трубку видеоконтрольного устройств а (ЭЛТ ВКУ) 6 . перемещая коллимированный пучок 1 вдол направления АВ/ а монокристалл 3 вдо направления. Ct), осуществляют последсжательное облучение всего монокрис талла. На экране ЭЛТ ВКУ формируется изображение монокристалла. Развертка электронного луча синхронизирована с перемещением коллимированного пучка и монокристалла. Предлагаемый способ рентгеновского топографирования монокристаллов по сравнению с c цecтБyющими позволяет резко сократить время формирования топограмм, так как повышается интенсивность регистрируемого излучения за счет регистрации совокупности Лауэ-рефлексов от облучаемого участка монокристалла. Способ позволяет использовать для регистрации излучения высокочувствительные детекторы квантов с передачей полученной информации на устройство отображения, что также повышает экспрессность получения топограмм. Кроме того, указанный способ позволяет сократить время установки монокристаллов в отражающее положение и избавляет от применения высокоточных механических устройств (гониометров). Значительное повышение экспрессности получения топограмм монокристаллов позволяет повысить эффектив ность научных исследований и дает возможност-ь использовать рентгеновскую топографию в условиях промышленного производства, например, при изготовлении интегральных микросхем, своевременный контроль которых на разных стадиях технологического процесса позволяет повысить процент выхода годных изделий, их качество и надежность. Формула изобретения Способ рентгеновского топографирования монокристаллов, заключающийся в сканировании монокристалла коллимированным пучком рентгеновского полихроматического излучения, регистрации интенсивности рассеянного монокристаллом рентгеновского излучения детектором квантов и передаче картины распределения плотности дефектов структуры на устройство отоб- . ражения, отличающийся тем, что, с целью повышения экспрессности, одновременно регистрируют всю совокупность Лауэ-рефлексов от облучаемого участка монокристалла и по их суммарной интенсивности судят о наличии дефектов структуры. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Уманский Я.С. Рентгенография металлов,М,, Металлургия, 1967, с. 212. 2.Патент ФРГ №2304119, кл. 42 Е 3/08, опублик. 1977 (прототип) . .