Способ определения характеристик роста кристаллов в растворе
Изобретение относится к области контроля при выращивании монокристаллов . Целью изобретения является,одновременное в процессе роста кристалла измерение трех параметров: нормальной скорости роста грани крис-г тапла, рельефа грани, включая наклон вицинальных холмов, и тангенциальной скорости роста вицинальных холмов. Для этого регистрируется интерференционная картина, полученная в результате взаимодействия предметной товой волны, отраженной от растущей грани кристалла, и когерентной с ней плоской волны., отраженной от неподвижного зеркала, с использованием принципа интерферометра Майкельсона. Интерференционная картина анализируется в плоскости изображения :. изучаемой грани. Измеряя период измвнения освещенности интерференционной картины в нужном участке поверхности , определяют нормальную ско- . рость роста этого участка грани. Тангенциальную скорость роста определяют , измеряя скорость движения интерференционной полосы по изображению поверхности. Крутизну склонов вицинальных холмов определяют исходя из расположения интерференционных полос в данный момент времени. I ил. S (Л с ее 1чЭ
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСЛУБЛИН (59 4 0 01 Х 9/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3864477/31.-25 (22) 19.12.84 (46) 15.02.87. Бюл. Ф 6 (71) МГУ им. M.Â. Ломоносова (72) Л.Н. Рашкович, А.А. Мкртчян и О.А. Шустин (53) 535.411.(088.8) (56) Варма А. Рост кристаллов и дислокации. M., И.Л., 1958.
Рашкович Л.Н., Лещенко В ° Т. и др.
Кристаллография, т. 28, с. 768-774, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РОСТА КРИСТАЛЛОВ В РАСТВОРЕ (57) Изобретение относится к области контроля при выращивании монокристаллов. Целью изобретения является,одновременное в процессе роста кристалла измерение трех параметров: нормальной скорости роста грани крис-. талла, рельефа грани, включая наклон вицинальных холмов, и тангенциальной
„.Я0„„12900 2 А1 скорости роста вицинальных холмов.
Для этого регистрируется интерференционная картина, полученная в результате взаимодействия предметной световой волны, отраженной от растущей грани кристалла, и когерентной с ней плоской волны, отраженной от неподвижного зеркала, с использованием принципа интерферометра Майкельсона. Интерференционная картина анализируется в плоскости изображения:. изучаемой грани. Измеряя период изменения освещенности интерференционной картины в нужном участке поверхности, определяют нормальную скорость роста этого участка грани. Тангенциальную скорость роста определяют, измеряя скорость движения интерференционной полосы по изображению поверхности. Крутизну склонов вицинальных холмов определяют исходя из расположения интерференционных полос в данный момент времени. 1 ил.
1290092 логического цикла.
Изобретение относится к оптиконнтерференционным средствам измерений и может быть использовано в технологии выращивания кристаллов в растворах. 5
Целью изобретения является одновременное определение нормальной скорости роста грани кристалла R„ наклона P и тангенциальной скорости вицинальных холмов V а также рельефа поверхности.
На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.
Устройство содержит источник 1 света (лазер), телескопическое устройство 2, делительный кубик 3, фильтр 4, опорное зеркало 5, кристалл.б, проточную кювету 7, объектив
8, фотоаппарат 9, телекамеру 10, телефизор 11, фотоприемник 12, усилитель 13, самописец 14 и микроскоп 15.
Луч света гелий-неонового лазера, например, типа ЛГ 52-1 расширают те- 25 лескопическим устройством 2 и разделяют делительным кубиком 3 на два пучка, первый из которых (предметный) отражается от грани кристалла
6, растущего в кювете 7, через кото- 30 рую прокачивают термастатироваиный пересыщенный раствор, и вновь попадает на отражающую поверхность делительного кубика и далее в объектив 8, формирующий иэображение грани в плоскости фотопленки (находящейся в фотоаппарате 9) и входного окна телекамеры 10. Второй пучок проходит через нейтральный светофильтр 4, необходимый для выравнивания его ур интенсивности с,интенсивностью пред-. метного пучка, и, отразившись от опорного зеркала 5, попадает в делительный кубик 3 и далее распространяется вместе с предметным пучком, интерферируя с ним. В результате на изображение кристалла накладываются интерференционные полосы, которые интерпретируют как горизонтали на топографической карте поверхности кристалла, разность высот между которыми равна дЬ1, При .помощи микроскопа 15 измеряют линейные размеры кристалла и вычисляют масштаб его иэображения. Фотоприемник 12 (например, фотосопротивление СФ-2) устанавливают на экран телевизора 11 в точке с наименьшим порядком изображения интерференционной картины.
Сигнал с фотоприемника усиливают усилителем 13 .и регистрируют самописцем 14. Сначала по сигналу с фотоприемника регистрируют период Т изменения порядка освещенности во времени и определяют нормальную скорость роста грани кристалла R из о м лы:
Ф р
R где Q — длина в олны св ета; — показатель преломления раствора.
Затем перемещают фотоприемник с областью постоянной освещенности пер пендикулярно интерференционным полосам и регистрируют скорость Ч движения полосы, а по измерениям расстояния между полосами d. определяют наклон вицинальных холмов Р иэ формулы:
2пй
Предлагаемый способ позволяет од новременно измерять характеристики роста кристалла (вид рельефа грани, Р, Ч, R), с его помощью можно совершенствовать технологию выращивания кристаллов, что приведет к повышению их качества и ускорению техноФормула изобретения
Способ определения характеристик роста кристаллов в растворе, основанный на освещении участка кристалла монохроматическим светом, формировании интерференционной картины при отражении световых пучков от верхней и нижней граней кристалла, регистрации интерференционной картины фотоприемником, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью одновременного определения нормальной скорости роста грани R, наклона P u тенгенциальной скорости роста вицинальных холмов Ч, формируют дополнительную интерференционную картину, полученную при отражении световых пучков от верхней грани кристал-. та, помещенного в измерительное плечо интерферометра Майкельсона и от зеркала опорного плеча интерферометра, совмещают дополнительную .интерференционную картину с изображением верхней грани кристалла, устанавливают фотоприемник в точку дополнительной интерференционной картины с наименьшим порядком интерференции, Составитель А. Медведев .Техред JI.Îëåéíèê
Корректор М. Шароши
Редактор А. Лежнина
Тираж 799
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 7888/35
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 1 регистрируют в дополнительной интерференционной картине период Т изменения освещенности во времени, затем перемещают фотоприемник с об ластью постоянной освещенности перпендикулярно интерференционным полосам основной интерференционной картины, регистрируют скорость V движе290092 4 ния этой области, измеряют расстояние d. между соседними полосами основной картины, а характеристики роста кристалла определяют по формулам:
5 R =Я/2пТ, Р = g/2nd где Я. — длина волны света; — показатель преломления раствора.
