SU851213A1 - Способ рентгеновского топографировани МОНОКРиСТАллОВ - Google Patents

Description

Изобретение относится к рентгеноаппаратостроению, а точнее к artnapaтуре для рентгеновской топографии монокристаллов и получения картины рас- $ пределения дефектов структуры монокристаллических материалов.

Известны методы; которые позволяют получать изображение дефектов структуры монокристаллов, заключающиеся в формировании с помощью коллимационных систем узкого параллельного пучка рентгеновского излучения с раходимостью, при которой условие дифрации Брэгга выполняется только для одной спектральной линии характерно- 15 тического излучения рентгеновского источника, выводе исследуемого монокристалла в положение брэгговского отражения с точностью до дуговых секунд, выделении дифрагированного из- 20 лучения и регистрации этого иэлуче-, ния двумерным детектором [1J .

Недостатком известных методов является большое время исследования, которое объясняется сложностью процесса выведения исследуемого монокристалла в положении брэгговского отражения; большим расстоянием источник излучения-образец, которое определяется особенностями рентгеноопти- 30 ческой схемы, что приводит к снижению интенсивности первичного и дифрагированного пучков рентгеновского излучения) низкой чувствительностью средств регистрации (двумерных детекторов) .

известен также способ рентгеновского дифракционного топографирования монокристаллов, заключающийся в сканировании монокристалла коллимированным пучком рентгеновского полихроматического излучения, регистрации интенсивности рассеянного монокристаллом рентгеновского излучения детектором квантов и. передаче картины распределения плотности дефектов структуры на устройство отображения [2 ].

Недостатки указанного способа состоят в большом времени исследования вследствие очень слабой интенсивности дифрагированного от одной группы плоскостей излучения в узком спектральном диапазоне, а также необходимости установки кристалла в отражающее положение, что требует прецизионного устройства установки (гониометра; .

Цель изобретения — повышение эк- } спрессности рентгеновского топографирования монокристаллов.

указанная цель достигается тем, что в способе рентгеновского топогра<рирования монокристаллов, заключающемся в сканировании монокристалла коллимированным пучком рентгеновского полихроматического излучения, регистрации интенсивности рассеянно,го монокристаллом рентгеновского излучения детектором квантов и передаче картины распределения плотности дефектов структуры на устройство отоб ражения, одновременно регистрируют всю совокупность Лауэ-рефлексов от облучаемого участка монокристалла и 15 по их суммарной интенсивности судят о наличии дефектов структуры.

Детектор квантов может быть расположен и перед исследуемым монокристаллом, что позволяет исследовать мо- 20 нокристалл в геометрии Брэгга.

На чертеже изображена схема реализации способа'рентгеновского топографирования монокристаллов в геометрии Лауэ. 25

Коллимированный пучок 1 рентгеновского излучения облучает участок 2 исследуемого монокристалла 3. Квантовый детектор 4 одновременно регистрирует излучение, рассеянное различ: __ ными группами кристаллографических плоскостей монокристалла, для которых выполняется условие брэгговской дифракции для различных длин волн рентгеновского излучения во всем энергетическом диапазоне источника излу чения. На квантовом детекторе 4 установлена ловушка 5 для прямого рентгеновского пучка. Сигнал с детектора 4, величина которого зависит от интегральной интенсивности рассеянного рен- 40 тгеновского излучения, поступает на электроннолучевую трубку видеоконтрольного устройства (ЭЛТ ВКУ) 6 . перемещая коллимированный пучок 1 вдоль направления АВ, а монокристалл 3 вдоль45 направления. CD, осуществляют последовательное облучение всего монокристалла. На экране ЭЛТ ВКУ формируется изображение монокристалла. Развертка электронного луча синхронизирована с перемещением коллимированного пучка и монокристалла.

Предлагаемый способ рентгеновско го топографирования монокристаллов по сравнению с существующими позво ляет резко сократить время формирования ’топограмм, так как повышается интенсивность регистрируемого излучения за счет регистрации совокупности Лауэ-рефлексов от облучаемого участка монокристалла. Способ позволяет использовать для регистрации излучения высокочувствительные детекторы квантов с передачей полученной информации на устройство отображения, что также повышает экспрессность получения топограмм. Кроме того, указанный способ позволяет сократить время установки монокристаллов в отражающее положение и избавляет от применения высокоточных механических устройств (гониометров).

Значительное повышение экспрессности получения топограмм монокристаллов позволяет повысить эффективность научных исследований и дает возможность использовать рентгеновскую топографию в условиях промышленного производства, например, при изготовлении интегральных микросхем, своевременный контроль которых на разных стадиях технологического процесса позволяет повысить процент выхода годных изделий, их качество и надежность.

Claims (2)

1. (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОВСКОГО ТОПОГРАФИРОВАНИЯ Изобретение относитс  к рентгене аппаратостроению, а точнее к artnapaтуре дл  рентгеновской топографии мо нокристаллов и получени  картины рас пределени  дефектов структуры монокристаллических материалов. Известны методы которле позвол ют получать изображение дефектов структуры монокристаллов, заключающиес  в формировании с -помощью коллимационных систем узкого параллельного пучка рентгеновского излучени  раходимостью, при которой условие ди фрации Брэгга выполн етс  только дл  одной спектральной линии характернотического излучени  рентгеновского источника, выводе исследуемого монокристалла в положение брэгговского отражени  с точностью до дуговых секунд , выделении дифрагированного излучени  и регистрации этого излучени  двумерным детектором Ц. Недостатком известных методов  вЛ етс  большое врем  исследовани , которое объ сн етс  сложностью процесса выведени  исследуемого монокристалла в положении брэгговского отражени ; большим рассто нием источ ник излучени -образец, которое определ етс  особенност ми рентгенооптиМОНОКРИСТАЛЛОВ ческой схемы, что приводит к снижению интенсивности первичного и дифрагированного пучков рентгеновского излучени , низкой чувствительностью средств регистрации (двумерных детекторов ) . известен также способ рентгеновского дифракционного топографировани  монокристаллов, заключающийс  в сканировании монокристалла коллимирован-ным пучком рентгеновского полихроматического излучени , регистрации интенсивности рассе нного монокристаллом рентгеновского излучени  детектором квантов и. передаче картины распределени  плотности дефектов структуры на устройство отображени  2 . Недостатки указанного способа состо т в большом времени исследовани  вследствие очень слабой интенсивности дифрагированного от одной группы плоскостей излучени  в узком спектральном диапазоне, а также необходимости установки кристсшла в отражающее положение, что требует прецизионного устройства установки (гониометра; . Цель изобретени  - повышение экспрессности рентгеновского топографировани  монокристаллов. указанна  цель достигаетс  тем, что в способе рентгеновского топографировани  монокристаллов, заключающемс  в сканировании монокристалла коллимированным пучком рентгеновского полихроматического излучени , регистрации интенсивности рассе нно ,го монокристаллом рентгеновского излучени  детектором квантов и передаче картины распределени  плотности дефектов структуры на устройство ото ражени , одновременно регистрируют всю совокупность Лауэ-рефлексов от облучаемого участка монокристалла и по их суммарной интенсивности суд т о наличии дефектов структуры. Детектор квантов может быть расположен и перед исследуемым монокрис таллом, что позвол ет исследовать мо нокристалл в геометрии Брэгга. На чертеже изображена схема реали зации способа рентгеновского топогра фировани  монокристаллов в геометрии Лауэ. Коллимирозанный пучок 1 рентгенов ского излучени  облучает участок 2 исследуемого монокристалла 3. Квантовый детектор 4 одновременно регист рирует излучение, рассе нное различ: ными группами кристаллографических плоскостей монокристалла, дл  которых выполн етс  условие брэгговской дифракции дл  различных длин волн рентгеновского излучени  во всем эне гетическом диапазоне источника излучени . На квантовом детекторе 4 уста новлена ловушка 5 дл  пр мого рентге новского пучка. Сигнал с детектора 4 величина которого зависит от интегра льной интенсивности рассе нного рентгеновского излучени , поступает на электроннолучевую трубку видеоконтрольного устройств а (ЭЛТ ВКУ) 6 . перемеща  коллимированный пучок 1 вдол направлени  АВ/ а монокристалл 3 вдо направлени . Ct), осуществл ют последсжательное облучение всего монокрис талла. На экране ЭЛТ ВКУ формируетс  изображение монокристалла. Развертка электронного луча синхронизирована с перемещением коллимированного пучка и монокристалла. Предлагаемый способ рентгеновского топографировани  монокристаллов по сравнению с c цecтБyющими позвол ет резко сократить врем  формировани  топограмм, так как повышаетс  интенсивность регистрируемого излучени  за счет регистрации совокупности Лауэ-рефлексов от облучаемого участка монокристалла. Способ позвол ет использовать дл  регистрации излучени  высокочувствительные детекторы квантов с передачей полученной информации на устройство отображени , что также повышает экспрессность получени  топограмм. Кроме того, указанный способ позвол ет сократить врем  установки монокристаллов в отражающее положение и избавл ет от применени  высокоточных механических устройств (гониометров). Значительное повышение экспрессности получени  топограмм монокристаллов позвол ет повысить эффектив ность научных исследований и дает возможност-ь использовать рентгеновскую топографию в услови х промышленного производства, например, при изготовлении интегральных микросхем, своевременный контроль которых на разных стади х технологического процесса позвол ет повысить процент выхода годных изделий, их качество и надежность . Формула изобретени  Способ рентгеновского топографировани  монокристаллов, заключающийс  в сканировании монокристалла коллимированным пучком рентгеновского полихроматического излучени , регистрации интенсивности рассе нного монокристаллом рентгеновского излучени  детектором квантов и передаче картины распределени  плотности дефектов структуры на устройство отоб- . ражени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  экспрессности, одновременно регистрируют всю совокупность Лауэ-рефлексов от облучаемого участка монокристалла и по их суммарной интенсивности суд т о наличии дефектов структуры. .Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Уманский Я.С. Рентгенографи  металлов,М,, Металлурги , 1967, с. 212.
2. 2.Патент ФРГ №2304119, кл. 42 Е 3/08, опублик. 1977 (прототип ) . .