JPH0734366Y2 - 反射高速電子回折装置 - Google Patents
反射高速電子回折装置Info
- Publication number
- JPH0734366Y2 JPH0734366Y2 JP5291088U JP5291088U JPH0734366Y2 JP H0734366 Y2 JPH0734366 Y2 JP H0734366Y2 JP 5291088 U JP5291088 U JP 5291088U JP 5291088 U JP5291088 U JP 5291088U JP H0734366 Y2 JPH0734366 Y2 JP H0734366Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron
- diffracted
- electron beam
- dimensional position
- arithmetic circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、反射高速電子回折装置（RHEED）に関する。
（ロ）従来の技術 一般に、反射高速電子回折装置（以下、RHEEDという）
は、試料に対して高エネルギ（数十KeV）の電子線を低
角度で照射して試料で回折された電子を検出することに
より、物質の結晶構造（格子定数や結晶方位等）に関す
る情報を得るものである。この場合、電子線の回折状態
を検出するには、従来、回折電子線の光路上にガラス板
に螢光物質を塗布してなる螢光板を配置し、回折電子線
をこの螢光板に入射させて螢光物質を発光させ、その回
折パターンを観察するようにしている。
は、試料に対して高エネルギ（数十KeV）の電子線を低
角度で照射して試料で回折された電子を検出することに
より、物質の結晶構造（格子定数や結晶方位等）に関す
る情報を得るものである。この場合、電子線の回折状態
を検出するには、従来、回折電子線の光路上にガラス板
に螢光物質を塗布してなる螢光板を配置し、回折電子線
をこの螢光板に入射させて螢光物質を発光させ、その回
折パターンを観察するようにしている。
（ハ）考案が解決しようとする課題 このように、従来は、螢光板を用いて電子を光情報に変
換しているが、螢光板に塗布される螢光物質の粒子の大
きさには限界があるため、微細部変化の細かな情報を得
るのが難しく、高分解能が確保できない。また、光に変
換する際には光学的にいわゆる“ハレーション”が生じ
るため、実際の照射位置よりも大きなスポットとなって
しまい、電子線の衝突位置が不正確となり易い不具合も
ある。
換しているが、螢光板に塗布される螢光物質の粒子の大
きさには限界があるため、微細部変化の細かな情報を得
るのが難しく、高分解能が確保できない。また、光に変
換する際には光学的にいわゆる“ハレーション”が生じ
るため、実際の照射位置よりも大きなスポットとなって
しまい、電子線の衝突位置が不正確となり易い不具合も
ある。
本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、電子線の回折パターンが明確に得られるようにし
て、微細部の観察が行えるようにすることを目的とす
る。
て、電子線の回折パターンが明確に得られるようにし
て、微細部の観察が行えるようにすることを目的とす
る。
（ニ）課題を解決するための手段 本考案は、上記の目的を達成するために、次の構成を採
る。
る。
すなわち、本考案のRHEEDでは、電子銃から試料表面に
照射された電子線の回折光路上にレジスティブアノード
等で構成される二次元位置検出器を配置するとともに、
前記二次元位置検出器から出力される位置検出信号に基
づいて前記回折電子線の二次元位置検出器に対する入射
位置を算出する演算回路と、この演算回路の演算結果出
力を各チャンネルごとに分離して各チャンネルのパルス
数を計測する波高分析器とを備えている。
照射された電子線の回折光路上にレジスティブアノード
等で構成される二次元位置検出器を配置するとともに、
前記二次元位置検出器から出力される位置検出信号に基
づいて前記回折電子線の二次元位置検出器に対する入射
位置を算出する演算回路と、この演算回路の演算結果出
力を各チャンネルごとに分離して各チャンネルのパルス
数を計測する波高分析器とを備えている。
（ホ）作用 上記構成において、電子銃から試料表面に照射されて該
試料表面で回折された電子線は、その回折光路上に配置
されたレジスティブアノード等で構成される二次元位置
検出器に入射される。二次元位置検出器からは、その入
射位置に対応する時間差をもつ位置検出信号が出力され
るので、演算回路は、この位置検出信号に基づいて回折
電子線の二次元位置検出器に対する入射位置を算出す
る。さらに、この演算回路の演算結果出力は波高分析器
に送られ、演算結果の出力パルスの波高値の大きさに応
じて各チャンネルごとに分離され、分離された各チャン
ネルのパルス数が信号強度として計測される。そして、
上記位置情報と信号強度に基づいて回折電子のプロファ
イルが表示される。
試料表面で回折された電子線は、その回折光路上に配置
されたレジスティブアノード等で構成される二次元位置
検出器に入射される。二次元位置検出器からは、その入
射位置に対応する時間差をもつ位置検出信号が出力され
るので、演算回路は、この位置検出信号に基づいて回折
電子線の二次元位置検出器に対する入射位置を算出す
る。さらに、この演算回路の演算結果出力は波高分析器
に送られ、演算結果の出力パルスの波高値の大きさに応
じて各チャンネルごとに分離され、分離された各チャン
ネルのパルス数が信号強度として計測される。そして、
上記位置情報と信号強度に基づいて回折電子のプロファ
イルが表示される。
このように、回折電子線の情報が直接電気信号に変換さ
れるため、回折パターンの分解能が高くなり、また、画
像処理や各種の演算処理することが可能となる。
れるため、回折パターンの分解能が高くなり、また、画
像処理や各種の演算処理することが可能となる。
（ヘ）実施例 第１図はRHEEDの構成図である。同図において、符号１
はRHEEDの全体を示し、２は電子銃、４は試料である。
そして、上記の電子銃から試料表面に照射された電子線
の回折光路上に、電子増幅用のマイクロ・チャネル・プ
レート（MCP）６と、このMCP6で増幅された電子を検出
する二次元位置検出器（PSD）８が順次配置されてい
る。そして、MCP6とPSD8には、それぞれ電子引き出し用
の所定の電圧E1、E2が印加されている。上記のPSD8は、
Si基板等の半導体の抵抗素子からなるレジスティブアノ
ードで構成されており、電子が入射されることにより、
この入射位置に応じた時間差を伴った電流が流れる。
はRHEEDの全体を示し、２は電子銃、４は試料である。
そして、上記の電子銃から試料表面に照射された電子線
の回折光路上に、電子増幅用のマイクロ・チャネル・プ
レート（MCP）６と、このMCP6で増幅された電子を検出
する二次元位置検出器（PSD）８が順次配置されてい
る。そして、MCP6とPSD8には、それぞれ電子引き出し用
の所定の電圧E1、E2が印加されている。上記のPSD8は、
Si基板等の半導体の抵抗素子からなるレジスティブアノ
ードで構成されており、電子が入射されることにより、
この入射位置に応じた時間差を伴った電流が流れる。
10a〜10dはPSD8から出力される位置検出信号を増幅する
増幅器、12は、増幅器10a〜10dを通った各位置検出信号
に基づいてPSD8に対する入射位置を検出する演算回路で
ある。すなわち、この演算回路12は、PSD8からの位置検
出信号に基づいて回折電子の入射位置に対応する波高値
をもつパルスに変換して出力する。また、14は演算回路
12の演算結果出力（パルス）を各チャンネルごとに分離
して各チャンネルのパルス数を計測する波高分析器であ
る。
増幅器、12は、増幅器10a〜10dを通った各位置検出信号
に基づいてPSD8に対する入射位置を検出する演算回路で
ある。すなわち、この演算回路12は、PSD8からの位置検
出信号に基づいて回折電子の入射位置に対応する波高値
をもつパルスに変換して出力する。また、14は演算回路
12の演算結果出力（パルス）を各チャンネルごとに分離
して各チャンネルのパルス数を計測する波高分析器であ
る。
次に、上記構成のRHEED1の作用について説明する。
電子銃２から試料４の表面に照射されて該試料表面で回
折された電子線は、MCP6に入射され、ここで電子増幅さ
れた後、その後方に配置されたPSD8に照射される。PSD8
のレジスティブアノードに電子が入射すると、PSD8から
は、その入射位置に対応する時間差をもつ位置検出信号
が出力される。すなわち、第２図に示すように、PSD8の
レジスティブアノードには電場がかかっており、レジス
ティブアノードのある点Ｐに回折電子線が入射すると、
各端子I1〜I4に向けて電流が流れる。この場合、回折電
子の入射位置Ｐから各端子I1〜I4までの距離x1、x2、
y1、y2によって各抵抗値が異なるため、各端子I1〜I4か
ら出力される電流パルスは入射位置Ｐに応じた時間差を
もつことになる。そして、この出力パルスが各増幅器10
a〜10dで増幅された後、演算回路12に位置検出信号とし
て入力される。演算回路12は、この位置検出信号に基づ
いてPSD8に対する回折電子の入射位置を算出する。すな
わち、演算回路は、各端子I1〜I4から出力される位置検
出信号の時間差の基づいて、（x1−x2）／（x1＋x2）お
よび（y1−y2）／（y1＋y2）の各値を算出し、この算出
結果に応じた波高値をもつパルスを出力する。つまり、
演算回路12によって、回折電子の入射位置Ｐが、これに
対応する波高値をもつパルスに変換される。
折された電子線は、MCP6に入射され、ここで電子増幅さ
れた後、その後方に配置されたPSD8に照射される。PSD8
のレジスティブアノードに電子が入射すると、PSD8から
は、その入射位置に対応する時間差をもつ位置検出信号
が出力される。すなわち、第２図に示すように、PSD8の
レジスティブアノードには電場がかかっており、レジス
ティブアノードのある点Ｐに回折電子線が入射すると、
各端子I1〜I4に向けて電流が流れる。この場合、回折電
子の入射位置Ｐから各端子I1〜I4までの距離x1、x2、
y1、y2によって各抵抗値が異なるため、各端子I1〜I4か
ら出力される電流パルスは入射位置Ｐに応じた時間差を
もつことになる。そして、この出力パルスが各増幅器10
a〜10dで増幅された後、演算回路12に位置検出信号とし
て入力される。演算回路12は、この位置検出信号に基づ
いてPSD8に対する回折電子の入射位置を算出する。すな
わち、演算回路は、各端子I1〜I4から出力される位置検
出信号の時間差の基づいて、（x1−x2）／（x1＋x2）お
よび（y1−y2）／（y1＋y2）の各値を算出し、この算出
結果に応じた波高値をもつパルスを出力する。つまり、
演算回路12によって、回折電子の入射位置Ｐが、これに
対応する波高値をもつパルスに変換される。
さらに、この演算回路12の演算結果出力は波高分析器14
に送られて波高分析される。すなわち、演算結果の出力
パルスの波高値の大きさに応じて各チャンネルごとに分
離され、分離された各チャンネルの単位時間あたりのパ
ルス数が計測される。
に送られて波高分析される。すなわち、演算結果の出力
パルスの波高値の大きさに応じて各チャンネルごとに分
離され、分離された各チャンネルの単位時間あたりのパ
ルス数が計測される。
この波高分析器14の分析結果を利用して、たとえば、第
３図に示すように、PSD8のＸ軸方向に沿う位置情報を横
軸に、また、単位時間あたりのパルス数を信号強度とし
て縦軸に表示すれば、回折パターンのプロファイルを描
くことができる。さらに、PSD8のＸ軸とＹ軸の各方向の
位置情報を二軸にとり、信号強度を他のＺ軸にとれば、
三次元表示もできる。また、波高分析器14によりデジタ
ル化された画像が得られれば、それを用いて各種の画像
処理や演算処理を行うことができる。
３図に示すように、PSD8のＸ軸方向に沿う位置情報を横
軸に、また、単位時間あたりのパルス数を信号強度とし
て縦軸に表示すれば、回折パターンのプロファイルを描
くことができる。さらに、PSD8のＸ軸とＹ軸の各方向の
位置情報を二軸にとり、信号強度を他のＺ軸にとれば、
三次元表示もできる。また、波高分析器14によりデジタ
ル化された画像が得られれば、それを用いて各種の画像
処理や演算処理を行うことができる。
なお、この実施例では、二次元位置検出器８をレジステ
ィブアノードで構成しているが、その他、Si半導体検出
器も利用可能である。さらに、この実施例ではPSD8の前
面にMCP6を配置しているが、このMCP6は必須のものでは
なく、回折電子線の強度が十分大きい場合には、MCP6を
省略することも可能である。
ィブアノードで構成しているが、その他、Si半導体検出
器も利用可能である。さらに、この実施例ではPSD8の前
面にMCP6を配置しているが、このMCP6は必須のものでは
なく、回折電子線の強度が十分大きい場合には、MCP6を
省略することも可能である。
（ト）効果 本考案によれば、従来のような回折電子線を光に変換す
るのではなく、二次元位置検出器を用いることにより回
折電子線を直接電気信号に変換するので、回折パターン
の分解能が高くなる。このため、結晶構造の微細部解析
が可能となる。さらに、電気信号に変換されるため、画
像処理や演算処理することが可能となり、情報量を増や
すことができる等の優れた効果が発揮される。
るのではなく、二次元位置検出器を用いることにより回
折電子線を直接電気信号に変換するので、回折パターン
の分解能が高くなる。このため、結晶構造の微細部解析
が可能となる。さらに、電気信号に変換されるため、画
像処理や演算処理することが可能となり、情報量を増や
すことができる等の優れた効果が発揮される。
図面は本考案の実施例を示すもので、第１図はRHEEDの
構成図、第２図は二次元位置検出器の説明図、第３図は
信号処理して得られる回折パターンのプロファイルを示
す説明図である。 １……反射高速電子回折装置（RHEED）、２……電子
銃、４……試料、８……二次元位置検出器（PSD）、12
……演算回路、14……波高分析器。
構成図、第２図は二次元位置検出器の説明図、第３図は
信号処理して得られる回折パターンのプロファイルを示
す説明図である。 １……反射高速電子回折装置（RHEED）、２……電子
銃、４……試料、８……二次元位置検出器（PSD）、12
……演算回路、14……波高分析器。
Claims (1)
- 【請求項１】電子銃から試料表面に照射された電子線の
回折光路上に二次元位置検出器を配置するとともに、 前記二次元位置検出器から出力される位置検出信号に基
づいて前記回折電子線の二次元位置検出器に対する入射
位置を算出する演算回路と、 この演算回路の演算結果出力を各チャンネルごとに分離
して各チャンネルのパルス数を計測する波高分析器と、 を備えることを特徴とする反射高速電子回折装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5291088U JPH0734366Y2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 反射高速電子回折装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5291088U JPH0734366Y2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 反射高速電子回折装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01156450U JPH01156450U (ja) | 1989-10-27 |
| JPH0734366Y2 true JPH0734366Y2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=31278906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5291088U Expired - Lifetime JPH0734366Y2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 反射高速電子回折装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734366Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-04-20 JP JP5291088U patent/JPH0734366Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01156450U (ja) | 1989-10-27 |
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