Способ анализа структурного совершенства кристаллических материалов
Использование: при анализе кристаллических элементов быстродействующих электронных схем, Сущность изобретения: алмазйую пле.нку ориентируют под углом 35,5° между нормалью к поверхности пленки и направлением магнитного поля, регистрируют спектр ЭПР, определяют параметры спектра ЭПР, с учетом которых судят о плотности дислокаций в образце и о структурном совершенстве.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (505 G 01 N 24/10
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4883794/25 (22) 21.11.90 (46) 07.03.93, Бюл. N 9 (71) Макеевский инженерно-строительный институт (72) В.В.Токий, H,Ä.Ñàìñoíåíêo, В.И.Тимченко и С.B.Ãîðáàíü (56) Авторское свидетельство СССР
М 546814, кл. G 01 N 27/78, 1977.
Авторское свидетельство СССР
¹ 1437752, кл, G 01 N 24/10, 1988.
Изобретение относится к области исследования физических свойств материалов, а точнее к методам определения структурного совершенства кристаллов с помощью электронного парамагнитного резонанса и может быть использовано в производстве кристаллических элементов быстродействующих электронных схем.
Цель изобретения — упрощение анализа кристаллических алмазных пленок.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способа, исследуемая кристалли-. ческая алмазная пленка помещается в стационарное магнитное поле заданной величины так, чтобы направление магнитного поля составляло угол О= 34 5 — 36,5 С с направлением нормали,к поверхности пленки,при котором обеспечивается наилучшее разрешение двух линий в спектре ЭПР, обусловленных наличием в структуре образца дислокаций, и имеющих различные д-. факторы, и измеряют расстояние между характеристическими точками этих линий и. Жц» 1800339 А1 (54) СПОСОБ АНАЛИЗА СТРУКТУРНОГО
СОВЕРШЕНСТВА КРИСТАЛЛИ4ЕСКИХ
МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: при анализе кристаллических элементов быстродействующих эл ектронных схем, Сущность изобретения: алмазную пленку ориентируют под углом
35,5 между нормалью к поверхности пленки и направлением магнитного поля, регистрируют спектр ЭПР, определяют параметры спектра Э ПР. с учетом которых судят о плотности дислокаций в образце и о структурном совершенстве, (Jl концентрацию парамагнитных центров, вызвавших спектр ЭПР, вычисляют плотность дислокаций в образце по формуле:
38 107 и .
° еееВ
i  СO
С) где р — плотность дислокаций в образце, -2. см ()
Д В вЂ” расстояние между характеристическими точками двух линий; .Сл)
n — концентрация парамагнитных цент- - О ров, вызвавших данный спектр, см э;
Анализируют поликристаллическую алмазну1о пленку, синтезированную из газо- а вой фазы по известной технологии, Методом ЭПР на частоте 35,5 ГГц проводили измерение плотности дислокаций в поликристаллической алмазной пленке, синтезированной из газовой фазы с плоскостями роста {III}. Образец мог содержать дислокации, лежащие в плоскос;ях {iII),,ориентированные в направления <110>.
1800339
Составитель С.Горбань
Техред М.Моргентал Корректор C.Øåêìàð
Редактор
Заказ 1160 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Для определения плотности дислокаций использовали известную линию спектра ЭПР алмаза, наблюдаемую в магнитном поле В"= 12,6 кГс и обусловленную оборванными связями дислокаций. Исследуемую алмазную пленку помещали в резонатор спектрометра ЭПР, при этом направление нормали к поверхности пленки составляло угол О=
=35.5О к направлению магнитного поля. Наблюдали в поле В = 12,6 кГс спектр ЭПР. 10
Расстояние между линиями с разными gфакторами составляло 4,8 Гс. Концентрация парамагнитных центров составляла t,7x10 см . Плотность дислокаций в ир слеууемом образце равнялась 3,8х10 " см
Таким образом изобретение служит надежным информативным средством диагностики дефектной структуры материалов для 20 быстродействующих электронных схем и отличается при этом простотой и оперативностью.
Формула изобретения
Способ анализа структурного совершенства кристаллических материалов, включающий ориентацию исследуемого образца по отношению к направлению постоянного магнитного поля, регистрацию спектра ЭПР, определение интенсивностей линий вспектре ЭПР,отл ича ю щийс я тем, что, с целью упрощения анализа кристаллических алмазных пленок, образец в виде алмазной пленки ориентируют под углом
35,5О между нормалью к поверхности пленки и направлением магнитного поля, по интенсивности спектра ЭПР судят о концентрации и парамагнитных центров, дополнительно определяют расстояние Ь В между характеристическими точками двух линий с различными значениями о-факторов, а плотность рдислокаций, по которой судят о совершенстве алмазной пленки, вычисляют из соотношения
38 1(Г7п .
