Спосіб визначення розподілу неоднорідностей структури кристала

Спосіб визначення розподілу неоднорідностей структури кристала шляхом сканування кристала монохроматичним світловим зондом і вимірювання діелектричних параметрів, який відрізняється тим, що визначають залежність коефіцієнта діелектричних втрат зразка від частоти електричного поля в ненавантаженому стані, визначають частоту поля, що відповідає максимуму коефіцієнта діелектричних втрат, на визначеній частоті визначають залежність коефіцієнта діелектричних втрат зразка від довжини хвилі фотозбудження, далі визначають довжину хвилі, що відповідає максимуму коефіцієнта діелектричних втрат, і на цій довжині хвилі визначають залежності діелектричної проникності та коефіцієнта діелектричних втрат зразка від координати світлового зонда, на їх основі будують діаграму комплексної діелектричної проникності, виділяють на ній дугоподібні та петлеподібні ділянки та визначають ВІДПОВІДНІ їм координати, що є координатами місцезнаходження в кристалі неоднорідностей структури Винахід відноситься до напівпровідникового приладобудування та матеріалознавства Спосіб також може використовуватись в оптичному приладобудуванні ВІДОМІ способи визначення залишкових напружень та способи визначення розподілу неоднорідностей структури, в основу яких покладено вимірювання діелектричних параметрів кристала (ЮА Егоров, В П Мигаль, А Л Рвачев, В А Ульянов, О Н Чугай "Способ определения остаточных напряжений в объекте из диэлектрического материала", А С №1404799, 1988г, В П Мигаль, В А Ульянов, О Н Чугай «Способ определения распределения неоднородности структуры кристалла», А С №1772711, 1992г) Однак їм притаманні такі недоліки 1) необхідність використання вимірювального конденсатора матричного типу, 2) необхідність визначення залежностей діелектричної проникності кожної ділянки кристала від значення напруженості електричного поля, 3) трудомісткість Найбільш близьким за технічним змістом є спосіб визначення залишкових напружень в об'єкті, в якому об'єкт освітлюють монохроматичним пучком світла і по ЗМІНІ характеристик об'єкта визначають напруження, що обумовлені неоднорідностями структури (В П Мигаль, О В Науменко, А Л Рвачев, О Н Чугай, «Способ определения остаточных напряжений в объекте», АС№1137294, 1985г) Крім вказаних вище, даному способу також притаманні такі недоліки 1) необхідність визначення характеристик кристалічного об'єкта в ненавантаженому та навантаженому станах, 2) неможливість визначення типів джерел поля, якими є структурні неоднорідності В основу винаходу покладено задачу розширення функціональних можливостей відомого способу шляхом визначення при зондовому скануючому монохроматичному фотозбудженні з області фоточутливості залежностей діелектричної проникності є' та коефіцієнта діелектричних втрат s" зразка від координати X світлового зонду на частоті f електричного поля з області низькочастотної дисперсії, яка відповідає максимуму коефіцієнта діелектричних втрат, побудові на основі цих залежностей діаграм комплексної діелектричної проникності є*(х) та їх подальшого аналізу шляхом декомпозицм діаграм, яка дозволяє виявити в кристалі неоднорідності структури, що є витоками та стоками внутрішнього електричного поля, а також структуровані неоднорідності Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення розподілу неоднорідностей 00 ю (О 62758 му фотозбудженні (а), та побудована на їх основі структури кристала в механічно ненавантаженому діаграма комплексної діелектричної проникності стані зразка визначають залежність коефіцієнта s*(x) (b) (цифрами позначено ділянки діаграм, діелектричних втрат s" кристала від частоти елекобумовлені 1 - витоками, 2 - стоками, 3 - структутричного поля, за допомогою якої визначають часрованими неоднорідностями) тоту поля, що відповідає максимуму коефіцієнта діелектричних втрат На встановленій частоті поля Вимірювальний комплекс для визначення розвизначають залежність коефіцієнта діелектричних поділу неоднорідностеи структури кристала, що є втрат зразка s" від довжини хвилі фотозбудження, витоками та стоками внутрішнього електричного поля, складається з джерела світла 1, монохромаза допомогою якої визначають довжину хвилі я, т , тора 2, пристрою оптичного сканування об'єкта З, що відповідає максимальному значенню коефіцієкристалотримача 4 та приладу для вимірювання нта діелектричних втрат Далі сканують поверхню низькочастотних діелектричних параметрів 5 (міст кристала вузьким світловим зондом, здійснюючи змінного струму, чи вимірювач ємності) таким чином послідовне фотозбудження локальСпосіб здійснюється при нормальних умовах них ділянок кристала на визначеній довжині хвилі, таким чином Плоско паралельний кристалічний визначають при цьому залежності діелектричної зразок 6 помішують в кристалотримач 4, приєднапроникності s' та коефіцієнта діелектричних втрат ний до вимірювального приладу 5, за допомогою s" зразка від координати X світлового зонду На якого фіксують електричну ємність зразка та таноснові отриманих залежностей будують діаграму генс кута діелектричних втрат на частоті з області s*(x) комплексної діелектричної проникності та низькочастотної дисперсії Змінюючи частоту елевиділяють на діаграмі дугоподібні та петлевидні ктричного поля, визначають залежність тангенса ділянки, визначаючи ВІДПОВІДНІ їм координати Ці кута діелектричних втрат від частоти, відповідну ділянки діаграми відповідають вкладам у фотовідзалежність коефіцієнта діелектричних втрат від гук неоднорідностеи структури, які є стоками, вичастоти та встановлюють частоту, яка відповідає токами внутрішнього електричного поля, а також максимуму коефіцієнта діелектричних втрат Освіструктурованих неоднорідностеи, а ВІДПОВІДНІ їм тлюючи поверхню зразка від джерела 1 та змінюкоординати є координатами місцезнаходження в ючи довжину хвилі фотозбудження, на визначеній кристалі неоднорідностеи структури частоті електричного поля вимірюють тангенс кута На відміну від відомого способу, обраного за діелектричних втрат та електричну ємність На прототип, в запропонованому способі крім залежоснові отриманих залежностей визначають довжиностей коефіцієнта діелектричних втрат від коорну хвилі я, т , що відповідає максимуму залежності динати світлового зонду, які визначають при скакоефіцієнта діелектричних втрат від довжини хвилі нуючому фотозбудженні, визначають також фотозбудження Далі, скануючи за допомогою залежності від координати зонду діелектричної пристрою 3 зразок монохроматичним зондом шипроникності Це дає можливість побудови залежриною до ЮОмкм на визначеній дожині хвилі я, т , ностей від координати зонду комплексної діелектвимірюють діелектричні параметри в залежності ричної проникності у вигляді діаграм на фазовій від координати зонду На основі отриманих залежплощині, що дозволяє визначити не лише місценостей будують діаграму комплексної діелектричзнаходження неоднорідностеи структури та харакної проникності на фазовій площині та здійснюють тер їх розподілу, але й типи джерел внутрішнього и декомпозицію (виділяють на діаграмі дугоподібні електричного поля, якими вони являються функціта петлевидні ділянки, які відповідають областям онально, та виділити неоднорідності, що є струккристала, що відрізняються величиною та характурованими Крім того за рахунок фотозбудження тером вкладів у фотовідгук) За характером діагна різних довжинах хвиль можна виявити домінурам в кристалі можна виявити області підвищеної вання вкладів у фотовідгук різних неоднорідностеи поляризованості та дисипативні області Оптичні структури при різних умовах методи вказують на зв'язок цих областей з неодНа фігурах зображено Фіг 1 Блок-схема принорідностями структури, а функціонально вони строю визначення розподілу неоднорідностеи представляють собою стоки та витоками внутрішструктури кристала Фіг 2,3 Залежності діелектринього електричного поля чних параметрів кристала від координати світлового зонду s'(x) та s"(x), отримані при скануючо ФІГ.1. 62758 Комп'ютерна верстка А Ярославцева Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119