Неразрушающие методы контроля параметров полупроводниковых материалов и структур. Смирнов В.И. - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

21
2.4. Рентгеновская топография
Методы рентгеновской топографии позволяют обнаруживать в полу-
проводниковой пластине дислокации, а также выявлять другие дефекты
кристаллической структуры: дефекты упаковки, границы зерен и субзерен,
углы разориентировки. Принцип обнаружения дислокаций основан на раз-
нице между интенсивностями рентгеновских лучей, дифрагированных или
прошедших через области с совершенной структурой кристалла и дефект-
ными областями, содержащими
дислокации. При этом удается обнаружи-
вать дислокации только при их небольшой плотности – не более 10
6
см
-2
.
Несмотря на то, что метод рентгеновской топографии имеет худшую раз-
решающую способность по сравнению с электронно-зондовыми методами
– не более 1 мкм, они обладают рядом существенных достоинств. В част-
ности, измерения проводятся не в вакууме, что упрощает реализацию ме-
тода. Кроме того, есть возможность получить информацию о распределе-
нии дефектов на
большой площади, в том числе и на целых полупроводни-
ковых пластинах.
Существует несколько способов получения рентгеновских топо-
грамм. Способ Бормана применяется для исследования и контроля относи-
тельно «толстых» образцов, для которых μ·d > 1, где μ – коэффициент ос-
лабления рентгеновских лучей; d – толщина образца. Это метод основан на
явлении аномального пропускания рентгеновских лучей
совершенными
кристаллами. При падении под брэгговским углом на систему атомных
плоскостей (рис. 2.5), идущих под большим углом к поверхности, прохо-
дящий луч расщепляется на две части. Первая – нормальная часть луча –
не испытывает отражения от атомных плоскостей и сильно поглощается
образцом. Вторая – аномальная часть луча – возникает из-за того, что в ре-
зультате
дифракции образуется стоячая волна, пучности которой совпада-
ют с атомными плоскостями. Такая волна распространяется вдоль атомных
плоскостей без ослабления и на выходе из образца расщепляется на пря-
мой и дифрагированный луч. Прямой луч отсекается поглощаемым экра-
ном, а дифрагированный регистрируется специальной фотопластинкой.
При исследовании кремниевых пластин в качестве отражающих
атомных плоскостей обычно используют систему плоскостей (220), пере-
секающих плоскость образца (111) под прямым углом (рис. 2.6). Образец и
Рис. 2.6. Метод рентгеновской топографии

Страницы