Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ПЕРИОДИЧЕСКИ МОДУЛИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ПЕРИОДИЧЕСКИ МОДУЛИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ПЕРИОДИЧЕСКИ МОДУЛИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: изучение процессов формирования слабых искажений кристаллической структуры поверхностных слоев. Сущность изобретения: измеряют угловую зависимость дифрагированной волны от монокристаллического образца с периодическими нарушениями поверхностного слоя на двухкристальном рентгеновском дифракторе , у которого отношение размера f фокуса источника к расстоянию от источника до образца R отвечает условию f/R меньше лямбда/2а Sin(тета b), где а - период структуры, тета b - точный Брэгговский угол, лямбда - длина волны излучения. Деформацию поверхности определяют по интенсивности полученных сателлитных пиков. 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2062458
Класс(ы) патента: G01N23/20
Номер заявки: 5054277/25
Дата подачи заявки: 13.07.1992
Дата публикации: 20.06.1996
Заявитель(и): Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН
Автор(ы): Аристов В.В.; Никулин А.Ю.; Снигирев А.А.
Патентообладатель(и): Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН
Описание изобретения: Изобретение относится к области исследования поверхности твердых тел, в частности изучения искажений кристаллической структуры поверхностных слоев твердых тел.
Известен способ измерения деформации кристаллической структуры поверхностного слоя твердых тел, включающий определение углового распределения интенсивности рентгеновской волны, дифрагированной исследуемым кристаллом, помещенным в точное брэгговское положение или отклоненным от него на фиксированный угол α [1]
Недостатком данного способа является невысокая чувствительность к величине относительного изменения параметра решетки кристалла.
Известен принимаемый нами за прототип [2] способ измерения деформации кристаллической структуры поверхностного слоя твердых тел, включающий определение угловой зависимости дифрагированной волны многокристальным рентгеновским дифрактометром и определение деформации по интенсивности сателлитных пиков.
Недостатком данного способа является сложность подготовки и юстировки многокристального рентгеновского дифрактометра, в связи с чем измерение угловой зависимости дифрагированной волны превращается в громоздкий и длительный процесс, требующий высокой квалификации оператора, работающего на нем, что в свою очередь влияет на чувствительность метода.
Предлагаемое изобретение позволяет решить задачу упрощения процесса измерений и сокращения времени определения в несколько раз при сохранении высокой чувствительности измерений.
Это достигается тем, что в способе измерения деформации кристаллической структуры поверхностного слоя твердых тел, включающем измерение угловой зависимости дифрагированной волны рентгеновским дифрактометром и определение деформации по интенсивности сателлитных пиков, новым является то, что измерения проводят на двухкристальном дифрактометре с острофокусным источником, причем образец помещают на расстояние от источника, определяемое по формуле
f/R<<λ>/2asinΘв, (1)
где R расстояние от источника до образца,
f размер фокуса источника,
а период структуры,
Θв точный брэгговский угол,
λ - длина волны излучения.
Измерение угловой зависимости дифрагированной волны на двухкристальном дифрактометре с острофокусным источником позволяет значительно упростить процесс подготовки прибора к измерениям и сами измерения. В предлагаемом способе не требуется использование монохроматора, который необходим в способе-прототипе и, таким образом, меньшая зависимость измерений от квалификации работающего. Расстояние от источника до образца определяют по формуле, полученной нами эмпирическим путем.
На рисунке 1 приведена схема эксперимента, на рисунках 2 и 3 приведены экспериментальные спектры, полученные в примерах 1 и 2 соответственно.
Пример 1. В качестве объекта исследований была взята подложка кремния КЭФ-5 ориентации 111 с периодической оксидной маской с толщиной оксида 0,5 мкм. Измерения проводились на двухкристальном гониометре УРТ поочередно с двумя рентгеновскими трубками в качестве источника: БСВ-ЗЗ (f=10 мкм) и БСВ-24 (f= 160 мкм) с медными анодами (длина волны ). Расстояние кристалл источник R=1 м. Регистрация дифрагированной интенсивности велась с помощью детектора БДС-6-05 и радиометра БР-1. На фиг.2 приведены экспериментальные кривые отражения в случае БСВ-25 (а) и БСВ-24 (б). Очевидно, что в случае (а) условие (1) выполнялось и сателлитная структура разрешалась. Компьютерная обработка спектров дала величину градиента деформаций под краем полоски оксида g=20±0.8 мкм-1, максимальная деформация Δd/d = 4,5±0,2·10-4
Пример 2. В качестве объекта исследований была взята подложка кремния КЭФ-5 ориентации 111 с имплантированными через периодическую маску ионами Ne+, энергией 300 кэВ, дозой 7·1013 см-2. Измерения проводились на двухкристальном гониометре ДТС поочередно с двумя рентгеновскими трубками в качестве источника: БСВ-25 (f= 10 мкм) и БСВ-24 (f=160 мкм) с медными анодами (длина волны ). Расстояние кристалл источник R=1 м. Регистрация дифрагированной интенсивности велась с помощью детектора БДС-6-05 и радиометра БР-1. На фиг. 3 приведены экспериментальные кривые отражения в случае БСВ-25 (а) и БСВ-24 (б). Очевидно, что в случае (а) условие (1) выполнялось и сателлитная структура разрешалась. Компьютерная обработка спектров дала величину градиента деформаций под краем маски g=l,7±0,2 мкм-1, максимальная деформация Δd/d = 3,2±0,15·10-4.
Формула изобретения: Способ измерения деформации периодически модулированной поверхности кристаллической структуры, включающий измерение угловой зависимости интенсивности дифрагированной волны рентгеновским дифрактометром и определение деформации по интенсивности сателлитных пиков, отличающийся тем, что измерение проводят на двухкристальном дифрактометре, у которого

где R расстояние от источника до образца;
f размер фокуса источника;
a период структуры;
точный Брэгговский угол;
λ - длина волны излучения.