Способ определения функции распределения недиффундирующих атомов,внедряемых в твердые тела при распыляющем облучении Советский патент 1983 года по МПК G01N27/62 

Изобретение относится к исследованию физических и химических свбйст вещества способом масс-спектрометрии вторичных ионов (МСВИ). Необходимость решения задачи определения функции распределения не диффундирующих атомов, внедряемых в твердыетела. при распыляющем облучении, возникает, например, при исследованиях радиационной стойкости реакторных материалов или при создании методами ионного легирования полупроводниковых устройств с заданными свойствами. Известные способы определения фун ции распределения таких атомов по своим методикам разделяются на два т па в зависимости от того, сопровождается ли облучение твердого тела ра пьтением или нет. Если внедрение про исходит при нераспыляющем облучении, то определение функции распределения недиффундирующих атомов сводится к следующему: образец облучают ионами атомов, функцию распре деления которых следует определить, затем облученный образец послойно анализируют и получают зависимост концентрации внедрения атомов от глубины, которая совпадает, с точностью до нормировочной постоянной, с искомой функцией распределения l В тех случаях, когда внедрение атомов сопровождается распылением облучаемого образца, искажается про филь распределения внедряемых атомо по глубине в результате смещения в процессе облучения границы вакуум распыляемая поверхность. Поэтому в этих случаях искомая функция распределения может быть получена тол ко в результате математической обработки измеряемого при послойном анализе искаженного профиля распред ления внедренных атомов. Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ определения функции распределения недиффундирующих атомов, внедряемых в твердые тела при распыляющем облучении, по которому образец облучают ионами атомов, функцию распределения которых следует определить, до Установления стационарного (не зависящего от времени) профиля распределения 2, Методом МСВИ производят послойный анализ, для чего облученный образец распыляют ионами, масса которых отлична от массы внедрения атомов, и одновременно исследуют зависимость потока вторичных ионов внедренных атомов ) от глубины х их залегания. Искомую функцию f(x) получают, исходя из экспериментально измеренной зависимости (х) , с помощью соотношенияvn(o) d3-(x) f(x) q (o) dx где q - плотность потока внедряемых атомов; V - скорость распыления образца внедряемыми ионами; п(о) - концентрация внедренных атомов при (о) - поток вторичных ионов внедренных атомов при . Функция f(x) определена так, что f f(x)(1) Однако Для полумения функции распределения внедренных атомов необходимо производить последовательно два облучения образца двумя различными пучками ионов: первое - для внедрения атомов в образец и второе для проведения послойного анализа. Вследствие этого принятый за прототип способ является весьма трудоемким и требует для своего выполнения значительных затрат времени, Целью изобретения является упрощение и повышение экспрессности способа определения функции распределения недиффундирующих атомов, внедряемых при распыляющем облучении. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения функции распределения недиффундирующих атомов внедряемых в твердые тела при распыляющем облучении с помощью метода МСВИ включающего внедрение в образец атомов, функцию распределения которых необходимо определить, измеряют временную зависимость обратного потока вторичных ионов этих атомов (t) до его насыщения, а искомую функцию распределения f(х) определяют по формуле d3o5p(t) :sp где V - скорость распыления образца внедряемыми ионами;

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НЕДИФФУНДИРУЮЩИХ АТОМОВ, ВНЕДРЯЕМЫХ В ТВЕРДЫЕ ТЕЛА ПРИ РАСПЫЛЯЮЩЕМ ОБЛУЧЕНИИ, с помощью метода масс-спектрометрии вторичных членов , включающий внедрение в образец атомов, функцию распределения которых следует определить, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения экспрессности, одновременно с внедрением в образец атомов, функцию распределения которых необходимо определить, измеряет временную зависимость обратного потока вторичных ионов внедренных атомов 3g5p(t) до его насыщения, а искомую функцию распределения f(x) определяют по формуле cQ(gptt) 1 f(x) 0% dt i - скорость распыления образгде V ца внедряемыми ионами; (Л D (со)- обратный поток вторичных ионов внедряемых атомов при насыщении. ;о о 00 4 СО