Способ определения индексов направления дислокаций

Изобретение относится к приборам и методам экспериментальной физики и предназначено для исследования дефектной структуры кристаллов. Технической задачей является определение направлений дислокаций с большим углом отклонения от нормали к плоскости (111). Для таких дислокаций ямки травления на плоскости (111) имеют вид равнобедренного треугольника. В способе определения индексов направлений дислокаций в кристаллах, включающем селективное химическое травление кристалла и исследование ямок травления дислокаций, травление производят в травителе до получения ямок травления размером 0,4-2 мкм, наблюдение ямок травления производят с помощью атомно-силового микроскопа, измеряющего углы наклона граней ямок травления, и по полученным данным рассчитывают индексы направления дислокаций, согласно изобретению, измеряют угол наклона наименьшей грани ямки травления и по формулам:

Z1,2=3-2х1,2

где γ - угол отклонения линии дислокации от вертикального направления, β - угол наклона грани при вертикальном направлении дислокации, α - угол наклона наименьшей грани, х1,2 - корни квадратного уравнения, соответствующие возможным значениям проекции на направление [100], z1,2 - соответствующие возможным значениям на направление [001], рассчитывают два набора из трех значений (x1, x1, z1) и (x2, x2, z2) и после приведения к целочисленным значениям определяют выбор индексов направления. Технический результат заключается в определении индексов направления дислокаций, влияющих на механические, физические и химические (влияние активных жидких и газовых сред) свойства кристаллов. 2 ил.

 

Изобретение относится к приборам и методам экспериментальной физики и предназначено для исследования дефектной структуры кристаллов.

Известен способ исследования дислокаций в кристаллах, включающий селективное химическое травление кристалла и исследование ямок травления дислокаций, которое производят в травителе до получения ямок травления размером 0,4-2 мкм, наблюдение ямок травления производят с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ), при этом измеряют геометрические параметры (угол наклона граней) ямок травления, по полученным данным строят геометрические модели ямок дислокаций, по наклону пирамид ямок травления рассчитывают направления дислокаций (патент РФ №2645041, МПК H01L 21/66, публ. 2017).

Недостатками этого способа является то, что таким способом можно определять направление дислокаций только с малым углом отклонения оси дислокации от нормали в плоскости скола при том, что форма основания пирамиды имеет вид правильного треугольника на плоскости (111).

Технической задачей является определение направлений дислокаций с большим углом отклонения от нормали к плоскости (111). Для таких дислокаций ямки травления на плоскости (111) имеют вид равнобедренного треугольника.

Техническая задача достигается тем, что в способе определения индексов направлений дислокаций в кристаллах, включающем селективное химическое травление кристалла и исследование ямок травления дислокаций, травление производят в травителе до получения ямок травления размером 0,4-2 мкм, наблюдение ямок травления производят с помощью атомно-силового микроскопа, измеряющего углы наклона граней ямок травления, и по полученным данным рассчитывают индексы направления дислокаций, согласно изобретению, измеряют угол наклона наименьшей грани ямки травления и по формулам:

где γ - угол отклонения линии дислокации от вертикального направления

β - угол наклона грани при вертикальном направлении дислокации

α - угол наклона наименьшей грани

x1,2 - корни квадратного уравнения, соответствующие возможным значениям проекции на направление [100]

z1,2, - соответствующие возможным значениям на направление [001].

рассчитывают два набора из трех значений (x1,x1,z1) и (x2,x2,z2) и после приведения к целочисленным значениям определяют выбор индексов направления.

Технический результат заключается в определении индексов направления дислокаций, влияющих на механические, физические и химические (влияние активных жидких и газовых сред) свойства кристаллов.

Сущность изобретения поясняется рисунками.

На фиг. 1 представлен вид ямки травления; на фиг. 2 показан вертикальный срез ямки травления.

Способ заключается в сочетании химического травления с исследованием геометрических параметров ямок травления с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ) и последующим расчетом индексов направления линии дислокации, при этом селективное травление производят в травителе до получения ямок травления размером 0,4-2 мкм, наблюдение ямок травления производят с помощью АСМ, измеряющего углы наклона граней ямок травления, и по полученным данным рассчитывают направления дислокаций

Ямка травления имеет форму пирамиды с основанием на плоскости (111) в виде равнобедренного треугольника АСВ (фиг. 1). Отрезок CD - медиана угла ВСА. На фиг. 2 показан вертикальный срез ямки травления, проходящий через линию CD (фиг. 1), вершину ямки травления L и линию дислокации GL, имеющий вид треугольника CDL. Наименьшая грань ABL (рис. 1), а на срезе (рис. 2) отрезок DL образует угол α с плоскостью АСВ (111). Наклон той же грани ABL при вертикальном направлении линии дислокации GK образует угол β (на фиг. 2 это угол между GD и DK). Отклонение линии GL дислокации от вертикального направления GK дислокации составляет угол γ. Связь между углами α, β и γ выражается соотношением:

Определяемое направление линии дислокации обозначим проекциями отрезка GL. Проекция отрезка GL на нормальное направление [111]:

где х - проекция отрезка GL на направление [100],

у - проекция отрезка GL на направление [010],

z - проекция отрезка GL на направление [001].

Скалярное произведение направлений [xyz] и [111] дает выражение

Из симметрии равнобедренного треугольника АСВ основания ямки травления следует предположить равенство двух проекций, например, х=у.

Совместно решая уравнения (2) и (3), получают квадратное уравнение

два корня которого:

Проекция z находится с использованием уравнения (3):

Полученные проекции (x,y,z) нужно округлить до целых значений, умножив на общий множитель и выбрать наиболее приемлемые значения.

Исследования проводились на кристаллах висмута и висмут-сурьма.

Пример 1. Для нормального направления дислокации α=β из уравнения (4) следует, что х=у=1. Из уравнения (6) следует, что z=1. Таким образом определяем направление [111].

Пример 2. Измеренное значение угла наклона грани α=73° для монокристалла висмута, угол β=56.4° соответствует наклону грани DK определенному экспериментально для вертикального направления линии дислокации в монокристалле висмута. Расчет по формуле (5) дает:

x1=1+0.254=1.254, х2=1-0.254=0.746.

Из формулы (6) z1=3-2.508=0.492, z2=3-1.492=1.508.

Для первого примера проекции (x1, x1, z1)=(1.25, 1.25, 0.49). Умножая на наименьший множитель (здесь 4) до целых чисел, получаем индексы направления [552]. Для второго примера проекции (х2, х2, z2)=(0.75, 0.75, 1.5), откуда после умножения на 4/3 следуют индексы направления [112]. Наименьшие индексы направления дислокаций обычно более предпочтительны, поэтому окончательно [112].

Способ определения индексов направлений дислокаций в кристаллах, включающий селективное химическое травление кристалла и исследование ямок травления дислокаций, травление производят в травителе до получения ямок травления размером 0,4-2 мкм, наблюдение ямок травления производят с помощью атомно-силового микроскопа, измеряющего углы наклона граней ямок травления, и по полученным данным рассчитывают индексы направления дислокаций, отличающийся тем, что измеряют угол наклона наименьшей грани ямки травления и по формулам:

z1,2=3-2x1,2,

где γ - угол отклонения линии дислокации от вертикального направления,

β - угол наклона грани при вертикальном направлении дислокации,

α - угол наклона наименьшей грани,

x1,2 - корни квадратного уравнения, соответствующие возможным значениям проекции на направление [100],

z1,2 - соответствующие возможным значениям на направление [001],

рассчитывают два набора из трех значений (x1, x1, z1) и (х2, x2, z2) и после приведения к целочисленным значениям определяют набор наименьших индексов направления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области создания электромеханических изделий и ультразвуковых излучателей. Предложен материал для электростриктора на основе твердых растворов, включающий PbO, MgO, Nb2O5 и TiO2 и дополнительно содержащий оксиды Bi2O3 и Sc2O3, при этом указанный материал имеет состав (1-2x)BiScO3⋅xPbTiO3⋅xPb(Nb2/3Mg1/3)O3 при x = 0,42.

Изобретение относится технологии изготовления фотовольтаических преобразователей. Согласно изобретению предложен способ изготовления фотовольтаических (ФВЭ) элементов с использованием прекурсора для жидкофазного нанесения полупроводниковых слоев р-типа, включающий получение прекурсора [Сu(NН3)4](ОН)2 растворением Сu(ОН)2 в насыщенном растворе аммиака в этиленгликоле с концентрациями от 5 до 100 мг/мл, прогрев подложки, формирование слоя нестехиометрического оксида меди путем жидкофазного нанесения раствора методом вращения подложки (центрифугирования) на слой оксида индия, допированного фтором, на стекле в режиме вращения, от 2500 до 3500 об/мин в течение 30-90 секунд, с последующим отжигом при температуре 150-300°С в течение 1 часа, нанесение методом центрифугирования подложки слоя перовскита, нанесение аналогичным образом на слой перовскита полупроводящего органического слоя метилового эфира фенил-С61-масляной кислоты, а затем батокупроина, терморезистивное напыление проводящих контактов на основе серебра.

Изобретение может быть использовано для гибридизации матричных фотоприемных устройств (МФПУ) методом перевернутого монтажа. Способ повышения точности контроля качества стыковки БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ) включает установку состыкованного модуля в держатель под небольшим углом к оптической оси объектива микроскопа так, чтобы в поле зрения микроскопа появились сфокусированные действительное изображение края МФЧЭ и мнимое изображение того же края МФЧЭ, зеркально отображенное от плоскости БИС считывания.

Изобретение относится к области изготовления изделий электронной техники, заготовкой для которых является слиток полупроводникового материала, требующий калибровки - получение цилиндрической поверхности.

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для определения локальной подвижности носителей заряда в локальной области полупроводниковых структур в процессе изготовления и испытания полупроводниковых приборов.

Способ изготовления полупроводникового устройства включает в себя нанесение проводящей пасты, содержащей металлические частицы, на заданную область в электродной пластине, включающей в себя выемку на поверхности электродной пластины, причем заданная область находится рядом с выемкой, размещение полупроводниковой микросхемы на проводящей пасте так, чтобы внешний периферийный край полупроводниковой микросхемы располагался над выемкой, размещение оправки в положении над выемкой и вблизи внешнего периферийного края полупроводниковой микросхемы с обеспечением зазора между оправкой и внешней периферийной частью электродной пластины, которая представляет собой часть, расположенную дальше во внешней периферийной стороне, чем выемка, и затвердевание проводящей пасты путем нагревания проводящей пасты при приложении давления к полупроводниковой микросхеме в направлении электродной пластины.

Узел (20) датчика давления технологической текучей среды включает в себя датчик (30) давления, выполненный с возможностью измерения давления технологической текучей среды.

Изобретение относится к области техники жидкокристаллических дисплеев, в частности к контролю конструкции с МДП-структурой (структурой металл - диэлектрик - полупроводник) в ТПТ (тонкопленочных транзисторах) и его системе.

Изобретение относится к области полупроводниковой микроэлектроники, а именно к технологии сборки полупроводниковых приборов, и может быть использовано для гибридизации кристаллов БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ) методом перевернутого монтажа.

Изобретение относится к области микро- и наноэлектроники, а именно к определению физических параметров полупроводниковых приборов, в частности к определению температурной зависимости распределения потенциала в двухзатворных симметричных полностью обедненных полевых транзисторах со структурой «кремний на изоляторе» с гауссовым вертикальным профилем легирования рабочей области, и может быть использовано при моделировании и разработке интегральных схем в специализированных программах.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для светодиодных систем освещения с регулируемым световым потоком. Заявлен способ прогнозирования срока службы светодиодного источника света в процессе эксплуатации.

Изобретение может быть использовано для гибридизации матричных фотоприемных устройств (МФПУ) методом перевернутого монтажа. Способ повышения точности контроля качества стыковки БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ) включает установку состыкованного модуля в держатель под небольшим углом к оптической оси объектива микроскопа так, чтобы в поле зрения микроскопа появились сфокусированные действительное изображение края МФЧЭ и мнимое изображение того же края МФЧЭ, зеркально отображенное от плоскости БИС считывания.

Изобретение относится к области оптико-физических измерений, основанных на эллипсометрии, и предназначено для определения линейного коэффициента теплового расширения тонких прозрачных пленок.

Изобретение относится к области изготовления изделий электронной техники, заготовкой для которых является слиток полупроводникового материала, требующий калибровки - получение цилиндрической поверхности.

В травильной линии должно подвергаться травлению некоторое количество подвергаемых травлению полос, которые имеют начальные свойства материала. Для этого компьютер устанавливает некоторое количество последовательностей, которые содержат, соответственно, определенное количество полос, подвергаемых травлению.

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для определения локальной подвижности носителей заряда в локальной области полупроводниковых структур в процессе изготовления и испытания полупроводниковых приборов.

Изобретение относится к электронной технике, в частности к микроэлектронике, и может быть использовано при изготовлении кристаллов интегральных схем (ИС) и дискретных полупроводниковых приборов.

Изобретение относится к области полупроводниковой микроэлектроники, а именно к технологии сборки полупроводниковых приборов, и может быть использовано для гибридизации кристаллов БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ) методом перевернутого монтажа.

Использование: для неразрушающего контроля параметров полупроводников, содержащих вырожденный электронный газ. Сущность изобретения заключается в том, что образец охлаждают, воздействуют на него изменяющимся постоянным магнитным полем с индукцией В и переменным магнитным полем, изменяющимся со звуковой частотой, имеющим амплитуду, во много раз меньшую индукции В, облучают образец СВЧ-излучением заданной частоты, выбирают частоту излучения меньше частоты столкновений носителей заряда с атомами полупроводника, регистрируют сигнал, пропорциональный второй производной мощности, проходящего через диафрагму и образец СВЧ-излучения в зависимости от индукции В, измеряют значение индукции магнитного поля, соответствующее максимуму сигнала, и определяют квантованное холловское сопротивление.

Изобретение относится к области микро- и наноэлектроники, а именно к определению физических параметров полупроводниковых приборов, в частности к определению температурной зависимости распределения потенциала в двухзатворных симметричных полностью обедненных полевых транзисторах со структурой «кремний на изоляторе» с гауссовым вертикальным профилем легирования рабочей области, и может быть использовано при моделировании и разработке интегральных схем в специализированных программах.

Изобретение относится к приборам и методам экспериментальной физики и предназначено для исследования дефектной структуры кристаллов. Технической задачей является определение направлений дислокаций с большим углом отклонения от нормали к плоскости. Для таких дислокаций ямки травления на плоскости имеют вид равнобедренного треугольника. В способе определения индексов направлений дислокаций в кристаллах, включающем селективное химическое травление кристалла и исследование ямок травления дислокаций, травление производят в травителе до получения ямок травления размером 0,4-2 мкм, наблюдение ямок травления производят с помощью атомно-силового микроскопа, измеряющего углы наклона граней ямок травления, и по полученным данным рассчитывают индексы направления дислокаций, согласно изобретению, измеряют угол наклона наименьшей грани ямки травления и по формулам: Z1,23-2х1,2где γ - угол отклонения линии дислокации от вертикального направления, β - угол наклона грани при вертикальном направлении дислокации, α - угол наклона наименьшей грани, х1,2 - корни квадратного уравнения, соответствующие возможным значениям проекции на направление [100], z1,2 - соответствующие возможным значениям на направление [001], рассчитывают два набора из трех значений и и после приведения к целочисленным значениям определяют выбор индексов направления. Технический результат заключается в определении индексов направления дислокаций, влияющих на механические, физические и химические свойства кристаллов. 2 ил.

Наверх