CN1865956A - X射线回摆曲线测定系统 - Google Patents
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Abstract
X射线回摆曲线测定系统，包括X射线发生器、衍射线控测器、晶片样品旋转台及计算机控制系统；所述的X射线发生装置中设置有X射线管和单色器，X射线管的出口射线以布拉格θ角照射在直立的单色器上，去掉Kβ及连续谱线，剩下的较单色化的Kα射线照射在晶片样品旋转台上的被测晶片上，并在被测晶片中心交于一点，产生晶片衍射光线，晶片衍射光线被X射线探测器接收；所述的计算机系统，包括数据采集器、工业用PC机、打印机及应用软件；所述控测器的输出信号经数据采集器后进入工业用PC机，由应用软件进行去掉Kα2谱线处理后得到样品晶片的回摆曲线。本发明具有不破坏样品、无污染、快捷、测量精度高等优点。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种应用X射线衍射原理为单晶材料探测的光机电一体化测试系统，尤其是一种X射线回摆曲线测定系统。
(二)背景技术
随着科技进步，近几十年来各种半导体、激光晶体等单晶材料得到了很大发展。而单晶材料生长的质量、完美程度将决定晶体及其制成器件的性质。因此，如何探测晶体缺陷，进而控制和提高晶体材料生长和加工质量，已成为非常重要的问题。
(三)发明内容
本发明的主要目的就在于提供一套能够探测单晶材料缺陷的检测系统。该系统通过小功率X射线管发生的X射线，经过单色器和计算机软件处理后，能够获得Kα1单一谱线下的单晶材料回摆曲线，通过该回摆曲线确定晶体的缺陷。
采用的技术方案是：
X射线回摆曲线测定系统，包括X射线发生器、衍射线控测器、晶片样品旋转台及计算机控制系统；所述的X射线发生装置中设置有X射线管和单色器，X射线管的出口射线以布拉格θ角照射在直立的单色器上，去掉Kβ及连续谱线，剩下的较单色化的Kα射线照射在晶片样品旋转台上的被测晶片上，并在被测晶片中心交于一点，产生晶片衍射光线，晶片衍射光线被X射线探测器接收；所述的计算机系统，包括数据采集器、工业用PC机、打印机及应用软件；所述控测器的输出信号经数据采集器后进入工业用PC机，由应用软件进行去掉Kα2谱线处理后得到样品晶片的回摆曲线。
上述的晶片样品旋转台由一步进电机借助精密蜗轮副减速带动，步进电机由工业用PC机的输出信号经一控制器予以控制。
上述的X射线发生器中的X射线管为30KV·1mA，铜靶X射线管。
上述的采集器模拟量采样频率不小于3600次/秒。
本发明具有不破坏样品、无污染、快捷、测量精度高等优点。
(四)附图说明
图1为本发明的系统图。
图2为应用软件的程序流程图。
(五)具体实施方式
本发明的X射线回摆曲线测定系统包括X射线发生器2、衍射线探测器3、晶片样品旋转台4、步进电机5及计算机系统；晶片样品旋转台4是围绕其底部转轴旋转的旋转平台，由步进电机5和控制器6驱动。晶片7垂直设置在样品旋转台4上。X射线发生器2中的X射线管8和其衍射线探测器3分设于样品旋转台4的左右两侧，X射线管8的射线经过单色器1衍射后，衍射线出口对准晶片7的中心，与其垂直面相交成一角度设置。衍射线探测器3的输出信号传送至数据采集器9，经过数据采集后将数字信号传送给计算机系统，计算机系统包括工业用PC机10、数据采集器9、打印机11和应用软件12组成。工作时探测器3放置在2θ角度处不动，样品旋转台4在步进电机5驱动下借助精密蜗轮副13减速旋转，晶片7在其理论峰值θ角两侧足够宽的范围内自动扫描。数据采集器9对衍射线探测器3电信号进行高速数据采集，每1角度秒(1/3600度)采集一次数据，将模拟信号变成数字信号送入PC机10，由应用软件12对所输入的数字信号进行计算和分析。应用软件12进行去除Kα2谱线处理后得到样品晶片的回摆曲线(Rocking Curve)，扣除背底，测出峰形半高宽FWHM(Full Widths at HalfMaximum)。根据晶片峰形曲线和半高宽等数据进一步分析晶片的缺陷情况。
Claims (4)
1、X射线回摆曲线测定系统，包括X射线发生器、衍射线控测器、晶片样品旋转台及计算机控制系统；其特征在于所述的X射线发生装置中设置有X射线管和单色器，X射线管的出口射线以布拉格θ角照射在直立的单色器上，去掉Kβ及连续谱线，剩下的较单色化的Kα射线照射在晶片样品旋转台上的被测晶片上，并在被测晶片中心交于一点，产生晶片衍射光线，晶片衍射光线被X射线探测器接收；所述的计算机系统，包括数据采集器、工业用PC机、打印机及应用软件；所述控测器的输出信号经数据采集器后进入工业用PC机，由应用软件进行去掉Kα2谱线处理后得到样品晶片的回摆曲线。
2、根据权利要求1所述的X射线回摆曲线测定系统，其特征在于所述的晶片样品旋转台由一步进电机借助精密蜗轮副减速带动，步进电机由工业用PC机的输出信号经一控制器予以控制。
3、根据权利要求1所述的X射线同摆曲线测定系统，其特征在于所述的X射线发生器中的X射线管为30KV·1mA，铜靶X射线管。
4、根据权利要求1所述的X射线回摆曲线测定系统，其特征在于所述的采集器模拟量采样频率不小于3600次/秒。
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| CN 200610046663 CN1865956A (zh) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | X射线回摆曲线测定系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 200610046663 CN1865956A (zh) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | X射线回摆曲线测定系统 |
Publications (1)
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| CN1865956A true CN1865956A (zh) | 2006-11-22 |
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ID=37425032
Family Applications (1)
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| CN 200610046663 Pending CN1865956A (zh) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | X射线回摆曲线测定系统 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105866151A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-17 | 西北核技术研究所 | 一种基于能量分辨探测器的晶体摇摆曲线测量方法 |
| CN109387531A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-02-26 | 宁波英飞迈材料科技有限公司 | 一种衍射消光摇摆曲线成像测量装置和方法 |
| CN114324428A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-12 | 浙江大学杭州国际科创中心 | 一种原位监测物理气相沉积法生长单晶微观缺陷的方法 |
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2006
- 2006-05-24 CN CN 200610046663 patent/CN1865956A/zh active Pending
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| CN105866151B (zh) * | 2016-04-22 | 2018-07-24 | 西北核技术研究所 | 一种基于能量分辨探测器的晶体摇摆曲线测量方法 |
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