Claims (2)
Изобретение относитс к аппаратур дл рентгенодифракционного анализа монокристаллов. По основному авт. св. № 463045 известен рентгеновский спектрометр, содержащий источник рентгеновских лучей, коллиматор, кристалл-монохроматор , кристалл-анализатор и детекто излучени , снабженный средствами его перемещени перпендикул рно направлению первичного рентгеновского пучка. Дл регистрации флуоресцентного излучени в услови х дифракции детектор располагают максимально близко к поверхности образца перпендикул рна ей l . Однако при измерении кривых флуоресценции часто необходимо, измен ть глубину выхода регистрируемых флуоре центных квантов, например дл повышени точности получаемых результатов . Это возможно сделать, изменив угол между поверхностью исследуемого кристалла и детектором в вертикальной плоскости. Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей рентгеновского спектрометра за счет дифференциации информации по глубине исследуемого образца. Поставленна цель достигаетс тем, что в рентгеновском спектрометре введен второй детектор, установленный на кронштейне, выполненном в виде дуги, причем плоскость дуги проходит через вертикальную ось спектрометра и перпендикул рна плоскости перемещени первого детектора, а ее центр лежит на этой оси. На фиг. 1 показан кронштейн с установленным на нем детектором; на фиг. 2 - схема работы устройства. Устройство содержит дополнительный детектор 1, Который установлен на дуге заданного радиуса This invention relates to single crystal X-ray diffraction apparatus. According to the main author. St. No. 463045 is an X-ray spectrometer comprising an X-ray source, a collimator, a crystal monochromator, an analyzer crystal, and a radiation detection unit, equipped with means for moving it perpendicular to the direction of the primary X-ray beam. To detect fluorescence under diffraction conditions, the detector is located as close to the sample surface as perpendicular to it l. However, when measuring fluorescence curves it is often necessary to change the depth of output of recorded fluorescent quanta, for example, to increase the accuracy of the results obtained. This can be done by changing the angle between the surface of the investigated crystal and the detector in the vertical plane. The aim of the invention is to enhance the functionality of the X-ray spectrometer by differentiating information according to the depth of the sample under investigation. The goal is achieved by introducing a second detector mounted on an arc-shaped bracket in the X-ray spectrometer, the arc plane passing through the vertical axis of the spectrometer and perpendicular to the plane of movement of the first detector, and its center lies on this axis. FIG. 1 shows a bracket with a detector mounted on it; in fig. 2 - scheme of the device. The device contains an additional detector 1, which is installed on an arc of a given radius
2. Перемещение детектора 1 по дуге 2 позвол ет измен ть угол f между нормалью N к поверхности кристалла и продольной осью детектора в диапазоне 0-90° Последовательно увеличива угол , можно измен ть максимальную глубину выхода флуоресцентных квантов, после довательно уменьша ее-. Увеличение угла Ч позвол ет реги трировать флуоресцентные кванты, вы- ход щие с различной глубины кристалла . Обычно, рентгеновские флуоресцентные кванты (фиг. 2) образовавшиес , например, на рассто нии LO от поверхности кристалла, имеют прак тически, сферически симметричное угловое распределение. Это означает, что максимальную веро тность выхода из кристалла имеют кванты, вылетающие вдоль нормали N к поверхности, поскольку им соответствует минимальна длина пробега в кристалле по сра нению с квантами, выход щими под углом к нормали. Детектор вторичного излучени , установленный в непосредственной бли зости к поверхности кристалла, регистрирует флуоресцентные кванты, п падающие в телесный угол, определ емый апертурой детектора. При этом счетчик, наход щийс в положении, перпендикул рном поверхности образца (т.е. продольна ось счетчика совпадает с нормалью к поверхности кристалла), регистрирует флуоресцентные кванты с максимально возмож ной глубиной выхода. Если детектор находитс в положении, при котором его продольна ось образует некоторый угол с нормалью к поверхности, то он уже регистрирует кванты, выхо д щие с глубины 2, , меньшей L , поскольку рассто ние LQ -В достаточно дл поглощени квантов. В то же врем кванты, образовавщиес на меньшей глубине кристалла L, , могут преодолеть рассто ние L, В и выйти на поверхность кристалла. Установка второго детектора на специальном кронштейне дает возможность измер ть интенсивность флуоресцентного излучени в услови х дифракции рентгеновских лучей, измен при этом толщину исследуемого сло . Реализаци возможности измерени флуоресцентного излу1-ени на стандартных рентгеновских спектрометрах существенно расшир ет область применени этих приборов. Спектрометр может быть использован дл анализа, реальной структуры кристаллов. Поскольку измерение кривых флуоресценции с малой глубиной выхода дает однозначную информацию о положении флуоресцентных атомов в кристаллической решетки, то предлагаемый спектрометр оказываетс очень эффективным при определении местоположени атомов примеси, вводимой в полупроводниковые кристаллы в процессе технологических операций при производстве изделий микроэлектроники . Формула изобретени Рентгеновский спектрометр по авт. св. № 463045, о тличающийс тем, что, с целью расишрени функциональных возможностей за счет дифференциации информации по глубине исследуемого образца, в устройство введен второй детектор, установленHbrii на кронштейне, выполненном в виде дуги плоскость которой проходит через вертикальную ось спектрометра и перпендикул рна плоскости перемещени первого детектора, а ее центр лежит на этой оси. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 . Авторскре,. свидетельство СССР № 463045, кл., G 01 N 23/207, 1973 (прототип).2. Moving detector 1 along arc 2 allows changing the angle f between the normal N to the surface of the crystal and the longitudinal axis of the detector in the range of 0-90 °. Increasing the angle successively, you can change the maximum depth of the output of fluorescent quanta, gradually reducing it. Increasing the angle H allows the detection of fluorescent quanta exiting from different depths of the crystal. Usually, X-ray fluorescent quanta (Fig. 2) formed, for example, at a distance LO from the surface of the crystal, have a practically spherically symmetric angular distribution. This means that quanta emitting along the normal N to the surface have the maximum probability of escape from the crystal, since they correspond to the minimum path length in the crystal compared to quanta exiting at an angle to the normal. A secondary radiation detector, mounted in close proximity to the surface of the crystal, detects fluorescent quanta p falling into the solid angle determined by the aperture of the detector. In this case, the counter located in a position perpendicular to the sample surface (i.e., the longitudinal axis of the counter coincides with the normal to the crystal surface) registers fluorescent quanta with the maximum possible exit depth. If the detector is in a position where its longitudinal axis forms a certain angle with the normal to the surface, then it already registers quanta extending from a depth of 2, less than L, since the distance LQ –B is sufficient to absorb quanta. At the same time, quanta formed at a smaller crystal depth L, can overcome the distance L, B and reach the surface of the crystal. Installing a second detector on a special bracket makes it possible to measure the intensity of the fluorescent radiation under x-ray diffraction conditions, while changing the thickness of the layer under study. The realization of the possibility of measuring fluorescent radiation on standard X-ray spectrometers greatly expands the field of application of these instruments. The spectrometer can be used to analyze the real structure of the crystals. Since the measurement of fluorescence curves with a shallow depth of output provides unambiguous information about the position of fluorescent atoms in the crystal lattice, the proposed spectrometer is very effective in determining the location of impurity atoms introduced into semiconductor crystals during technological operations in the manufacture of microelectronics products. The invention of the X-ray spectrometer according to ed. St. No. 463045, differing in the fact that, in order to improve the functionality due to the differentiation of information according to the depth of the sample under study, a second detector was inserted into the device, mounted Hbrii on a bracket made in the form of an arc whose plane passes through the vertical axis of the spectrometer and perpendicular to the plane of the first detector, and its center lies on this axis. Sources of information taken into account during the examination 1. Autoskree ,. USSR certificate No. 463045, cl., G 01 N 23/207, 1973 (prototype).