SU800836A1 - Устройство дл исследовани совер-шЕНСТВА СТРуКТуРы МОНОКРиСТАлли-чЕСКиХ СлОЕВ - Google Patents

Description

I

Изобретение oтнocи c  к аппаратуре ал  анализа тонких мдаокристаллических слоев методом возбуждени  вторичной эмиссии иэ исследуемого сло  с помощью рентгеновского излучени .

Известно устройство дл  исследоани  монокристаллических слоев, содержащее источник излучени , кристалл-монохро- матор, установленные в вакуумной камере держатель с исследуемым образцом и детектор вторичной эмиссии, детектор отраженного от поверхности исследуемого образца монохроматического пучка. Монохроматизированный рентгеновский пучок источника направл ют на обр)азеи в области углов полного внешнего отражени  и регистрируют изменение выхода вторичной эмиссии в зависимости от угла падени  возбуждающего пучка на образец til.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  устройство дл  исследовани  совершенства структуры монокристаллических слоев, содержащее источник излучени , кристалл-монохроматор , установленные в вакуумном корпусе держатель иссследуемого образца и детектор вторичной эмиссии с поверхности образца, детектор дифрагированного образцом излучени . В этом устройстве существует возможность измерени  угловой зависимости выхода вторичного излучени  с поверхности образца в услови х брэгговской дифракции возбуждающего рентгеновского пучка 2.

Недостатком указанных устройств  вл етс  их конструктивна  сложность, св занна  с необходимостью использовани  вакуумной камеры, в которой устанавливают держатель образца и детектор вторичной эмиссии с поверхности образца. Это требует использовани  сложных вакуумных электрических вводов, специальной гониометрической головки дл  наклонов вакуумной камеры и т. д. Кроме того, устройства характеризуютс  громоздкость ограниченными функциональными возможност ми , поскольку в них можно исслодо 38 вагь образцы только в относителгзно узком угловом диапазоне, определ емом экранированием первичного и дифрагированного пучков детектором вторичной эмиссии, устанавливаемым по возможности близко к поверхности образца. Цель изобретени  - упрощение конструкции и расширение функциональных воз можностей устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  исследовани  совершенства структуры монокристалличес- ких слоев, содержащем источник излучени , кристалл-монохроматор, держатель исследуемого образца, детектор вторичной ,5 эмиссии с поверхности образца и детектор дифрагированного образцом излучени , детектор вторичной эмиссии выполнен Б виде газонаполненной камеры со стенками, прозрачными дл  рентгеновско го излучени , снабженной электродами, причем внутри указанной камеры расположен держатель исследуемого образца, который представл ет собой один из электродов камеры. При этом газонаполненна  камера со держит два нитевых электрода, расположенных по разные стороны от держател  образца, который установлен с возможностью перемещени  относительно элект родов. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - газонаполненна  камера. Устройство содержит источник 1 излучени , коллектор 2, блок 3 монохроматора , имеющего один или два кристалл монохроматора, детектор вторичной эмис сии в виде газонаполненной камеры 4 с наход щимс  в ней держателем образца, установленной на гониометрической головке главного гониометра 5, и детектор 6 дифрагированного образцом излучени . Камера 4 представл ет собой объем внутри которого расположены держатель с образцом 8, нитевые электроды 9 и 1О. Держатель с образцом с помощью устройсгва 11 может перемещатьс  от- носигельно электродов. Камера также имеет два штуцера 12, служащих дл  ввода н вывода газовой смеси, наполн ю щей объем, и два окна 13, прозрачных дл  рентгеновских лучей. Напр жение подаетс  на держатель с образцом и од из электродов 9 или 10, что соответст вует исследованию образца при брэгговской или лауэвской дифракции (на просвет ). 6 Устройство работает следующим образом . Предварительно коллимированное и мо- нохроматизированное рентгеновское излучение падает под брэгговским углом на исследуемый образец 8, расположенный внутри камеры 4, котора  установлена на гониометрической головке главного гониометра 5. При этом происходит вторична  эмисси , например, фотоэлектроны внешней фотоэмиссии вылетают из кристалла непосредственно в газовую смесь, ионизиру  её. Возникающие при ионизации в газа зар женные частицы благодар  приложенному между кристаллом и электродом напр жению собираютс  и регистрируютс  в виде полезного сигнала, оптимальна  величина которого регистрируетс  выбором рассто ни  между поверхностью кристалла и нитью путем перемещени  кристалла. При повороте гониометрической головки с камерой и кристаллом вблизи точного значени  угла дифракции регистрируетс  крива  распределени  интенсивности выхода вторичной эмиссии в зависимости от изменени  угла падени  лучей на кристалл. Детектор, одновременно измер ющий интенсивность дифрагированных исследуемым кристаллом лучей через прозрачные дл  рентгена окна камеры , фиксирует при этом обычную кривую дифракционного отражени . Конструкци  камеры универсальна она позвол ет измер ть угловые зависимости интенсивности вторичного излучени  как дл  случа  брэгговской дифракции , так и дл  случа  лауэвской дифракции . С этой целью с двух торцовых сторон камеры 4 сделаны окна 13 и 14, Прозрачные дл  рентгеновского излучени , а внутрь неё введены два электрода 9 и 10 (две нити): один - со стороны входной, другой - со стороны выходной (дл  рентгеновского излучени ) поверхности кристалла. Подава  высокое напр жение между держателем с образцом 8 и первой нитью 9 можно проводить измерени  по схеме брэгговской дифракции, прикладыва  напр жение между ними и второй нитью 1О - по схеме лауэвской дифракции. Перемещение держател  с образцом относительно нитей позвол ет выбрать оптимальные услови  получени  информации. Таким образом, предлагаемое устройство дл  исследовани  совершенства структуры монокристаллических слоев позвол ет значительно упростить процедуру измерени  вторичных процессов в услови х динамической цифракции и рас ширить воаможносги их исследовани  за счег существенного расширени .углового диапазона работы устройства.

Claims (2)

1. Устройство дл  исследовани  совершенства структуры монокристаллнческих слоев, содержащее источник излучени , кристалл-монохроматор, держатель исследуемого образца, детектор втортчной эмиссии с поверхности образца и

детектор дифрагированного образцом излучени  отличающеес  тем, что, с целью упрощени  коаструка в и расширени  функциональных возможностей, детектор вторичной эмиссии выполнен в вице газонаполненной камеры со стенками , прозрачными дл  рентгеновского излучени , снабженной электродами, причем внутри указанной камеры установлен держатель исследуемого образца, который представл ет собой один из электродов камеры.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что газонаполненна  камера содержит два нитевых электрода, расположенных по разные стороны от держател  образца, который установлен с возможностью перемещени  относительно электродов.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.За вка Франции№ 2394798, кл. Q О1 N 23/2О, опублик. 1979.

2.Авторское свидетельство СССР NJ 543858, кл. G 01 N 23/22, 1975 {прототип).

V ч X

Риг.2 f ujMfpum&Hi Hfffry npuSofly