SU1688303A1

SU1688303A1 - Электронно-зондовое устройство

Info

Publication number: SU1688303A1
Application number: SU884479685A
Authority: SU
Inventors: Борис Никитович Васичев; Юрий Сергеевич Смирнов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3726
Priority date: 1988-09-09
Filing date: 1988-09-09
Publication date: 1991-10-30

Abstract

Изобретение относитс к электронно- зондовой технике и может быть использовано дл исследовани слоистых материалов. Целью изобретени вл етс повышение точности измерений и сокращение времени анализа при определении гетерограниц образца за счет уменьшени ошибок при измерении интенсивности аналитических линий вблизи этих границ. Устройство содержит составной корпус, включающий неподвижную часть и вращающуюс относительно нее вокруг электронно-оптической оси часть. В неподвижной части расположены электронно-оптическа и отклон юща системы. Во вращающейс части друг против друга установлены два спектрометра. Устройство снабжено электромеханическим преобразователем угла поворота вращающейс части с подвижными .юнтактами потенциометров, а также нуль- индикатором, входы которого соединены с выходом генератора развертки и выходами спектрометров. Обеспечиваетс посто нство совпадени направлени сканировани с осью расположени спектрометров. 3 ил. сл С

Description

Изобретение относитс к электронно- зондовой технике и может быть использовано дл исследовани слоистых материалов, в том числе полупроводниковых структур и композиционных материалов, в микроэлектротехнике , металлургии и машиностроении .

Целью изобретени вл етс повышение точности измерений и сокращение времени анализа при определении гетерограниц образца за счет уменьшени ошибок при измерении интенсивности аналитических линий вблизи этих границ.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 - схема нуль-индикатора; на фиг, 3 - , схема одного из вариантов электромеханического преобразовател (ЭМП) угла поворота.

Электронно-зондовое устройство содержит составной корпус (фиг. 1), включающий неподвижную часть 1 и вращающуюс э относительно нее вокруг электрон но-оптической оси часть 2. С этой частью взаимодействует соответствующий привод 3. В неподвижной части расположены электронно-оптическа система 4, отклон юща система 5 и столик 6 объектов. Во вращающейс части 2 друг против друга установлены два спектрометра 7 и 8 рентгеновского или катодолюминесцентного излучени . ЭМП 9 имеет передаточный механизм 10 и потенциометры 11с подвижными контактами. Генератор развертки 12 через потенциометры соединен с выводами отклон ющей системой 5, а также с управл ющим входом нуль- индикатора 13, первый и второй входы которого соединены с выходами спектрометров 7 и 8.

Схема нуль-индикатора (фиг. 2) включает две ветви, кажда из которых состоит из последовательно соединенных импульсного усилител 14(15), одноканального амплитудного анализатора 16(17) и интегратора

о

00 00

CJ

о

CJ

18(19). Выходы интеграторов соединены через сумматор 20 с соответствующими входами электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) 21, отклон ющие пластины которой вл ютс управл ющим входом ноль-индикатора и соединены с выходом генератора развертки 12.

ЭМП 9 (фиг. 3) содержит вращающийс элемент 22 передаточного механизма с четырьм подвижными контактами 23, взаи- модейстующими с потенциометрами 24, включенными по мостовой схеме. Входы 25 ЭМП соединены с генератором развертки 12, а его выходы - с отклон ющей системой 5 по соответствующим каналам отклонени по Х,У координатам.

Устройство работает следующим образом .

На столик 6 объектов в неподвижной части 1 корпуса помещают образец дл исследовани . Электронно-оптическа система 4 формирует электронный пучок и фокусирует его на образец.

Включают генератор разверток 12, с которого подаетс напр жение пилообразной формы на ЭМП 9. Здесь происходит перерас- пределение напр жени . Часть напр жени (тока) с ЭМП подаетс на отклон ющую систему 5. Последн отклон ет электронный пучок вдоль оси, проход щей через спектрометры 7,8. При этом направление сканирова- ни мен етс в пределах 45°. При облучении образца возбуждаетс рентгеновское излучение . Рентгеновские кванты регистрируютс парно-симметричными спектрометрами, на выходе которых по вл ютс импульсы с ча- стотой следовани , пр мо пропорциональной интенсивности рентгеновских квантов. Эти импульсы поступают на первый и второй входы нуль-индикатора 13, где они усиливаютс , дискриминируютс и интегрируютс . Сигнал с сумматора 20 поступает на ЭЛТ нуль-интегратора. При этом на один из выходов сумматора 20 сигнал может подаватьс со знаком минус. В это врем с помощью привода 3 поворачивают вращающуюс часть 2 корпуса вместе со спектрометрами 7,8.

В результате действи ЭМП это приводит к изменению направлени сканировани электронного пучка при сохранении направлени сканировани вдоль оси, проход щей че- рез спектрометры 7,8. Таким образом обеспечиваетс посто нство совпадени направлени сканировани с осью парно-симметричных рентгеновских спектрометров.

Если сканирующий электронный пучок пересекает гетерофазную границу на образце , то на экране ЭЛТ 21 нуль-индикатора по вл етс вместо пр мой свет щейс линии лини со ступенькой или изломом, что свидетельствует о наличии гетерограницы.

Далее оператор поворачивает вращающую часть корпуса до тех пор, пока на экране ЭЛТ 21 наблюдаема ступенька /излом/ не будет иметь максимального значени по амплитуде, Это свидетельствует о том, что вращающа с часть установлена в такое положение , когда ось спектрометров 7,8 расположена перпендикул рно гетерогранице. По рассто нию от центра экрана до ступеньки на пр мой линии определ етс рассто ние до гетерограницы с учетом масштаба увеличени изображени и определени центра отсчета путем изменени направлени сканировани на 45°.

Таким образом, благодар изменению направлени развертки электронного зонда относительно границы неоднородности (граница раздела фаз, границы в слоистых и гетерогенных материалах, полупроводниковых структурах и т.д.) и одновременной регистрации носителей сигналов вторичных влений, например рентгеновских квантов, парно-симметричными спектрометрами, ось которых должна совпадать с направлением сканировани зонда, и обработки электрических сигналов в логическом блоке повышаетс точность измерений положени границы раздела. При этом врем определени характеристических параметров исследуемого объекта, например химического состава вблизи границы раздела, сокращаетс в 3-5 раз.

Claims

Формула изобретени Электронно-зондовое устройство, содержащее составной корпус, выполненный с возможностью вращени одной части относительно другой вокруг электронно-оптической оси, два расположенных друг против друга спектрометра, установленных во вращающейс части корпуса, электронно-оптическую и отклон ющую системы, расположенные в другой части корпуса, а также генератор развертки, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерений и сокращени времени анализа, оно снабжено электромеханическим преобразователем угла поворота вращающейс части корпуса, выполненным с подвижными контактами потенциометров, и нуль-индикатором, при этом выходы генератора развертки соединены через потенциометры с выводами отклон ющейс системы и управл ющим входом нуль-индикатора, первый и второй входы которого соединены с выходами спектрометров .

ITS

I

Импульсы от

спектрометра 7

2Вх

Ш

Импульсы от спектрометра 8

Фиг 2

от генератора развертка 12

Редактор Т. Орловска

Заказ 3712Тираж 308Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., 4/5