Электронно-микроскопический способ измерения и регистрации изолиний исследуемого параметра объекта

 

б,,олиоте:а (» : r" .д

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 140377 (21) 2461940/18-25 (51)PA. Кл г

H 01 J 37/26 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050529.Бюллетень № 17 (S3) УДК621.385..833(088.8) Дата опубликования описания 050579 (72) Авторы изобретения

Э.И.Рау, Г.В.Спивак, Н.M.Êàðåëèí и В.Н.Капличный

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени государственный университет им. М. В. Ломоносова (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ

И РЕГИСТРАЦИИ ИЗОЛИНИЙ ИССЛЕДУЕМОГО ПАРАМЕТРА

OHb EKTA

Изобретение относится к области электронной микроскопии и может быть использовано, в частности, для визуализации и измерения электрических и магнитных микрополей. 5

Известен электронно-микроскопический способ регистрации теневых контуров равной магнитной напряженности (1), включающий пропускание тонкого электронного зонда через исследуемое магнитное поле вблизи объекта,. установку ножевой диафрагмы в заданном положении, соответствующем конкретному значению магнит- . 15 ного поля, и высвечивание теневого контура на экране видеоконтрольного устройства в моменты срыва сигнала от отклоненного электронного зонда на краю ножевой диафрагмы. данный 20 способ позволяет регистрировать линии равного значения одной из составляющих двумерного магнитного поля рассеяния.

Недостатками известного способа являются невысокое пространственное разрешение (единицы микрон), определяемое диаметром зонда в плоскости ножевой диафрагмы, и невозможность измерения изолиний других параметров ЗO

2 объекта, например электрических эквипотенциалей.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является электронно-микроскопический способ измерения и регистрации электрических эквипотенциалей на поверхности твердого тела $2j, включающий формирование информативного сигнала, установку трафарета с прорезями, соответствующими сдвигу кривой задержки на известную величину,потенциала, формирование видеимпульса и высвечивание яркостной метки на экране видеоконтрольного устройства. Согласно этому способу, в каждой точке исследуемого объекта формируется кривая задержки, в энергетическом сдвиге которой содержится информативный сигнал, и в момент пересечения кривой задержки с прорезью трафарета формируется видеоимпульс. Данным способом можно построить картину распределения нескольких эквипотенциалей с точностью

0,2 В.

Недостатками известного способа являются низкая точность измерения, обусловленная ошибками при формировании кривой задержки и регистрации информативного сигнала при помощи

6616 цР

3 трафарета, и невозможность измерения и регистрации изолиний других параметров объекта.

Цель изобретения — повышение точности измерений и увеличение числа исследуемых параметров твердого тела.

Указанная цель достигается тем, что информативный сигнал формируют в количественной форме, задают на электронный блок опорные сигналы, в любой момент времени и в любой координате сравнивают информативный l0 сигнал с опорными сигналами, Формируют видеимпульсы при совпадении их значений и высвечивают яркостные метки на экране видеоконтрольного устройства. 15

Сущность способа поясняется чертежом, где показаны информативный сигнал, в частности распределение потенциала на поверхности твердого тела. вдоль строки развертки электрон- 20 ного зонда3оь, и принцип формирования видеоимпульсов.

Способ осуществляется следующим образом.

В соответствии с исследуемым йараметром объекта известным образом формируют информативный сигнал в количественной форме и подают его йа вход радиотехнического устройства (компаратора) . Например, с помо- щью обратной связи, между током.с

30 коллекторной системы растрового элек троннОго микроскопа и потенциалом ее сетки- анализатора снимают не" =посредственно зависимость потенциала от координаты на поверхности объекта 35 .(см . чертеж) . На несколько других входов компаратора задают ряд опорных сигналов - постоянных цо величине потенциалов U . При совпадении йнформативного и опорных сигналов выраба- 40 .тываются видеоимпульсы засветки 3, :которые йоступают на видеоконтрольнбе устройство и высвечивают на его экране яркостные метки соответствующей длительности Ь . IlpH растровой развертке электронного зонда на экране формируется двумерная картина распределения эквипотенциалей с заданными уровнями потенциала.

Описанный способ применения для регистрации изолиний любых парамет47 4 ров объекта, имеющих точно онисын»емув математически связь с выходным сигналом растрового электронного микроскопа, по которой можно рассчитать опорные сигналы, соответствующие заданный значениям исследуемого параметра. Данный способ может использоваться также при исследовании магнитных микрополей, распределения температуры в объеме полупроводника микрорельефа и химсостава, на поверхности твердого тела, распределения неосновных носителей в полупроводнике.

При осуществлении способа достигается точность регистрации эквипотенциалей 0,025 В.

Формула изобретения

Электронно-микроскопический способ измерения и регистрации изолиний ис следуемого параметра объекта, включающий формирование информативного, сигнала, формирование видеоимпульса и высвечивание яркостной метки на экране видеоконтрольного устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и увеличения числа исследуемых параметров объекта, амплитуду информативного сигнала формируют пропорционально значению исследуемого пара- метра в каждой точке объекта, задают на электронный блок опорные сигналы, в любой момент времени и в любой координате сравнивают информативный сигнал с опорными сигналами, формиру-. ют видеимпульсы и при совпадении их значений высвечивают яркостные метки на экране видеоконтрольного устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l.. Иванников В.П. и др. Растровый теневой метод исследования магнитных полей рассеяния. Тезисы докладов

Х Всесоюзной конференции по электронной микроскопии. Ташкент, 1976, т.1, с. 78.

2. Дюков В.Г. Отображение потенциального рельефа в виде картины эквипотенциалей с помощью растрово-, го электронного микроскопа. Приборы и техника эксперимента, 1975, 9 51 С.124.

ЦНИИПИ Заказ 2494/57

Тираж 922 Подписное

Филиал ППП Патент, r.Ужгород,ул.Проектная,4