Способ исследования структурного совершенства пьезоэлектрических монокристаллов Советский патент 1982 года по МПК G01N23/205 

Наиболее близким к предлагаемому является способ исследования структурного совершенства монокристаллов, заключающийся в том, что получают рентгеновскую топограмму исследуемог монокристалла методом Ланга, по которой судят о его структурном совершенствеОднако известный метод характеризуется недостаточной чувствительностью при получении изобретения дефектов, имеющих слабое поле напряжений. Цель изобретения - повышение чувст вительности при исследовании пьезо1электрических монокристаллов с косым срезом. Поставленная цель достигается тем что согласно способу исследования структурного совершенства пьезоэлектрических монокристаллов с косым срезом, заключающемуся в том,что получают рентгеновскую топограмму исследуемого монокристалла методом Ланга, по которой судят о его структурн совершенстве, рентгеновскую топограм получают в условиях воздействия на исследуемый монокристалл постоянного электростатического поля. На чертеже показана схема получения рентгеновской топограммы методом Ланга. Рентгеновский тучок 1, прошедший через коллимирующие щели 2, падает под брегговским углом на исследуемый пьезоэлектрический монокристалл 3 с косым срезом, помещенный между прозрачными для рентгеновского излучения обкладками конденсатора , на которые подается постоянное напряжение от источника (не показан). Прошедший через коллимационную щель 5, задерживающую также первичный пучок 1, дифрагированный пучок 6 рентгенов ского излучения попадает на рентгеновскую пленку 7. Монокристалл 3 и пленка 7 во время съемки топограммы совершают возвратно-поступательное движение относительно рентгеновского пучка 1, в результате чего на фотопленке образуется скрытое изображение дифрагированного различными участками монокристалла 1 рентгеновского излучения, которое после прочвления несет визуальную информацию о дефектах кристаллической структуры монокристалла 1 . Пример. Получены рентгенотопографические снимки от кристаллов кварца со срезом типа AT по схеме, показанной на чертеже. Эти снимки показывают, что изображения некоторых дефектов на рентгенотопографических картинах получаются только в том случае, когда при рентгенографировании на исследуемый монокристалл кварца накладывается электростатическое поле порядка 60 кВ/см. Теоретические оценки и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие заключения: налагаемое электростатическое поле не создает новые дефекты (дислокации), а лишь усиливает поля напряжений, в силу чего ранее невидимые изображения становятся видимыми; поля напряжений дефектов под влиянием электростатического поля усиливаются только в том случае, если оно создает в монокристалле неод- нородную пьезодеформацию, которая, как известно, при наложении электростатического поля, появляется только в монокристаллах с косыми срезами. Степень неоднородности пьезодеформации достигает своего наибольшего значения при косых срезах AT, ВТ, СТ, ЕТ и т.д. Так, например, в образцах AT среза поле создает пьезодеформации как сжатия (растяжения), так и сдвига, т.е. образуется неоднородное поле деформации, которое усиливает контраст рентгеновских изображений и даже невидимые изображения становятся видимыми. Предлагаемый способ обеспечивает существенное повышение чувствительности с точки зрения выявления структурных дефектов в пьезоэлектрических монокристаллах. Формула изобретения Способ исследования структурного совершенства пьезоэлектрических монокристаллов с косым срезом, заключающийся в том, что получают рентгеновскую топограмму исследуемого монокристалла методом Ланга, по которой судят о его структурном совершенстве, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, рентгеновскую топограмму получают в условиях воздействия на исследуемый монокристалл постоянного электростатического поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Русаков А.А. Рентгенография металлов. И., Атомиздат, 1977, с.2б2, 273-282.

2.Патент США Н 4078175 Г кл. 250-277, опублик. 1978.

3. Лапин Е.Г. и др. Эффект пьезоквазимозаичности при диффракции рент геновского излучения. Л., ЛИЯФ им. Б.П.Константинова АН СССР. , июль 1976 г., с. -5, 15-23. .

4. Концевой Ю.А., Кудин В.Д. Методы контроля технологии производства полупроводниковых приборов. М., Энергия, 1973, с. 11 (прототип).