Способ определения деформаций монокристаллических пластин
Изобретение относится к области неразрушающих испытаний материалов и может быть использовано для контроля малых деформаций монокристаллических пластин полупроводниковых материалов. Цель изобретения - расширение области применения способа для измерения малых деформаций. Это достигается возбуждением в пластине поперечной ультразвуковой акустической волны на частоте, превышающей пороговое значение, зависящее от скорости звука в материале, с различными амплитудами колебаний и измерением дополнительно к измерению интенсивности отраженного рентгеновского или нейтронного излучения при отсутствии колебаний зависимости интенсивности от амплитуды с последующим определением деформаций по величине производной от этой зависимости. Пластину 5 с шлифованными боковыми поверхносятми устанавливают так, чтобы она заняла относительно источника 1 излучения отражающее положение (в геометрии Лауэ). Колебания возбуждают с помощью кварцевого пьезоэлектрического возбудителя. Способ позволяет на 1-2 порядка повысить чувствительность к деформациям по сравнению с обычными дифракционными методами исследования. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 а 01 И 23/20
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР.! (21) 4321878/25-28. (22) 26.10.87 (46) 30.12.89. Бюл. N - 48 (71) Институт физики АН ЛатвССР (72) Э.В.Золотоябко, Е.М.Иолин, Э.А.Pайтман, Б.В.Кувалдин, В.Н.Гаврилов и В.А.Косарев (53) 531.781. 2(088.8) (56) Даценко Л.И., Кисловский Е.Н.
Изучение слабой локальной кривизны атомных плоскостей кристалла с помощью Лауэ-дифракции рентгеновских
1 лучей. — Украинский физический журнал. Киев.: АН УССР, 1976, т. 21, У 5, с. 825-828. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ
МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАСТИН (57) Изобретение относится к области нераэрушающих испытаний материалов н может быть использовано для контроля малых деформаций монокристаллических пластин полупроводниковых материалов. Цель изобретения — расширение области применения способа для
„„SU„„1532856 А1
2 измерения малых деформаций. Это достигается возбуждением в пластине поперечной ультразвуковой акустической волны на -частоте, превышающей пороговое значение, зависящее от скорости звука в материале, с различными амплитудами колебании и измерением дополнительно к измерению интенсивности отраженного рентгеновского или нейтронного излучения при отсутствии колебаний зависимости интенсивности от амплитуды с последующим определением деформаций по величине производной от этой зависимости. Пластину 5 с шлифованными боковыми поверхностями устанавливают так, чтобы она заняла относительно источника I излучения отражающее положение (в геометрии Лауэ). Колебания возбуждают с помощью кварцевого пьезоэлектрического возбудителя.
Способ позволяет на 1-2 порядка по высить чувствительность к деформациям по сравнению с обычными дифракционными методами исследования. 1 ил.
1532856
Изобретение относится к области неразрушаюших испытаний материалов и может быть использовано для контроля малых деформаций.монокристаллических пластин полупроводниковых материалов.
Целью изобретения является расширение области применения способа для измерения малых деформаций, что достигается возбуждением в пластине поперечной ультразвуковой акустической волны на частоте, превьппающей пороговое значение,, зависящее от скорости звука в материале,,,с pasличными амплитудами колебаний, и измерением дополнительно к измерению интенсивности отраженного рентгеновского или нейтронного излучения при отсутствии колебаний зависи,мости интенсивности от амплитуды с последующим определением деформаций по величине производной от этой зависимости, На чертеже представлена схема установки для осуществления способа. установка содержит источник 1 излучения, например рентгеновскую трубку или источник нейтронного излучения, формирующие щели 2 и 3 и приемник 4 излучения. Исследуемая пластина 5 размещается на предметном столе установки.
Способ осуществляют следующим
| образоМ.
Подготовленную для исследования пластину 5 с шлифованными боковыми поверхностями-, одна из которых подвергнута финишной химико-механической полировке, устанавливают на предметный стол установки так, чтобы она заняла относительно источника 1 излучения отражающее положение (в геометрии Лауэ). На полированную поверхность пластины устанавливают с помощью вязкой жидкости, например эпоксидной смолы без отвердителя, кварцевый пьезоэлектрический возбудитель колебаний (на чертеже не показан). Пластину 5 облучают коллимированным пучком рентгеновского или нейтронного излучения, например, имеющим поперечное сечение
0,05 х 2 мм, измеряют. приемником 4 интенсивность отраженного излучения, затем с помощью возбудителя колебаний возбуждают в пластине поперечную ультразвуковую акустическую волну на частоте, превьппаюшей пороговое значение. Для рентгеновского излучения пороговое значение частоты может быть определено по формуле
4,„= Ч,/77, где У - скорость звука в материаЭ ле пластины; — длина экстинкции в направлении оси Z.
Для нейтронного излучения пороговое значение частоты может быть определено по.формуле
1 1
-1 л
11 — i (— + — — — — -)
Vs Уп. соз8в" (2-) 35
В = 2II
cos 26II I, T 2 H dI
tЪ dW (3) где В
1 — локальный градиент деформаций; — частота колебаний в эксперименте;
1 „- пороговое значение частоты;
T — толщина монокристаллической пластины;
Н вЂ” вектор обратной решетки, соответствующий выбранному Рефлексу;
dW нормированное значение производной от интенсивности
I по амплитуде колебаний.
По найденному градиенту деформаций находят максимальную относительную деформацию по формуле
55 (4) Измерения повторяют для других областей пластины 5, 20 где У вЂ” скорость нейтрона в матея риале пластины;
Π— угол Брэгга.
Акустическую волну возбуждают с различными амплитудами колебаний и измеряют зависимость интенсивности
I отраженного излучения от амплитуды этих колебаний. Находят первую производную от этой зависимости по амплитуде, делят ее на значение ин"
30 тенсивности I, отраженного излучения при отсутствии колебаний и по этим данным находят локальный градиент деформаций в данной области пластины 5 по формуле
32856 формула изобретения
Способ определения деформаций монокристаллических пластин, заключающийся в том, что монокристаллическую пластину устанавливают в отражакщее положение, облучают коллимированным пучком рентгеновского или
Составитель Н. Тимошенко
Техред М.Дидык Корректор Л.Бескид
Редактор О, Спесивых
Заказ 8093/50 Тираж 789 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101
Использование способа позволяет контролировать малые деформации пластины в различных точках ее поверхности с чувствительностью, на
1 - 2 порядка превышающей чувстви- . тельность способа, в котором используется дифракция рентгеновского или. нейтронного излучения в исследуемом материале, находяшемся в статическом состоянии.
6 нейтронного излучения, измеряют интенсивности отраженного излучения на различных участках пластины и по значениям интенсивностей определя5 ют деформации, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа для измерения малых деформаций, возбуждают в пластине поперечную ультразвуковую акустическую волну на частоте, превышающей пороговое значение, зависящее от скорости звука в материале пластины, с различными амплитудами колебаний, дополнительно измеряют зависимость интенсивности от амплитуды колебаний и по величине производной от этой зависимости опреде- ляют деформации.
