SU1413490A1

SU1413490A1 - Способ измерени двупреломлени в полупроводниках

Info

Publication number: SU1413490A1
Application number: SU864100844A
Authority: SU
Inventors: Евгений Константинович Галанов; Герман Наумович Потихонов; Римма Иосифовна Мельник
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6681
Priority date: 1986-07-20
Filing date: 1986-07-20
Publication date: 1988-07-30

Abstract

Изобретение относитс к оптике и может быть использовано в полупроводниковой и электронной промышленности. Цель - повышение точности и производительности измерени двупреломлени . В способе измерени двупреломлени в по.чупроводниках пропускают излучение, модулированное по азимуту плоскости пол ризации, через образец 4 и компенсатор 6 при двух ориентацп х скрещенного положени пол ризатора 2 и анализатора 7, угол между которыми равен 22,5&deg;. Угол поворота плоскости пол ризации в компенсаторе 6 формируют равным по величине и противоположным по знаку углу поворота плоскости пол ризации в образце 4. Величину двупреломлени определ ют расчетным путем на микроЭВМ по значени м углов поворота пол ризации в компенсаторе . 1 ил.

Description

00

ij

со

Изобретение относитс к онтике и может быть использовано в полупроводниковой и электронной промышленности.

Целью изобретени вл етс повышение точности и производительности измерени двупреломлени .

На чертеже показана схема устройства дл реализации способа.

Устройство содержит источник 1 электромагнитного излучени , пол ризатор 2, оптическую систему 3, систему 4 сканировани с образцом, электромагнит-модул тор 5, электромагнит-компенса тор 6, анализатор 7, приемник 8 электромагнитного излучени , селективный усилитель 9, синхронный детектор 10, аналого-цифровой преобразователь 11, согласуюш,ее устройство 12, микроЭВМ 13, дисплей 14, блок 15 питани компенсатора , блок 16 автоматического управлени , генератор 17.

Перед началом измерений в отсутствии образца ориентируют плоскость пол ризации анализатора ортогонально плоскости пол ризации пол ризатора (скрещенное положение ).

Способ измерени двупреломлени реализуют следующим образом.

Линейно пол ризованное электромагнитное излучение после линейного пол ризатора 2 (дифракционна решетка, 1200 штр/мм) проходит исследуемый образец 4 и становитс в общем случае эллитически пол ризованным с азимутом пол ризации,отличным от первоначального на угол ф. Электромагнит-модул тор 5 модулирует азимут пол ризации излучени дл увеличени угловой чувствительности устройства. Компенсаци поворота азимута пол ризации осуществл етс электромагнитом-компенсатором 6 (рабочее тело InSb компенсированный, см- при К).

Поток электромагнитного излучени , падающего на приемник 8,

. /( 1 -f 2афз1па 2

),

где I.C

Г

Ф

- поток излучени , выход щий и источника;

-пропускание системы;

-угол поворота плоскости пол ризации излучени , обусловленный двупреломлением в исследуемом образце;

-амплитуда качани азимута пол ризации , осуществл емого электромагнитом-модул тором; частота модул ции излучени .

Информативный сигнал определ етс выражением

/о-7 -2аф-з1пл/.

После усилени избирательным усилителем 9 и детектировани синхронным детектором 10 этот сигнал первой гармоники поступает в блок 16 автоматического управлени током компенсатора 6.

о -

После обработки сигнала рассогласовани на синхронном детекторе к нулю производитс синхронный поворот пол ризатора и анализатора на 22,5°. Измер етс угол ф в этой же точке образца.

Обработка результатов измерени поворота плоскости пол ризации излучени ф и ф производитс на микроЭВМ 13 дл определени величины двупреломлени б и азимута анизотропии кристалла 0 из выра0 жений:

sinб/2 lV2 tg2ф+tgV /1;

.

8 1еф

Поскольку большинство полупроводни- ковых кристаллов промышленного назначени Si, Ge, GaAs, InSb имеет кубическую симметрию, двупреломление в них обусловлено дефектами кристаллической решетки, возникаюшими в процессе роста или техно- 0 логической обработки. При толщине образ- цов 1 -10 мм величина двупреломлени б (п.-ni}d2n/K не превышает 5° и в этом случае величины б и в по приведенным формулам определ ютс с погрешностью, не превышающей 1%.

Дл уменьшени вли ни интерференции и достижени высокой локальности измерений используют оптическую систему 11.

Высока точность измерени величины двупреломлени б и азимута пол ризации в, равна 0,01°, достигаетс в результате того, что модулируетс азимут пол ризации, а это обуславливает большую величину информативного сигнала первой гармоники. При механической модул ции, осуществл емой в прототипе, погрешность измерени бив составл ет 0,1°.

Высока производительность измерени величины двупреломлени и азимута оси анизотропии полупроводникового кристалла достигаетс благодар тому, что нет необходимости производить измерение как пово- 0 рота плоскости пол ризации, так и эллиптичности , ориентировать азимут образца при измерении и ориентировать азимут фазового компенсатора.

Предлагаемый способ повышает производительность измерений в 5-10 раз.

5

0

5

0

5

Claims

Формула изобретени

Способ измерени двупреломлени в полупроводниках , включающий пол ризацию электромагнитного излучени , пропускание его через образец и анализ прошедшего излучени , а также модул цию азимута плоскости пол ризации излучени , отличающийс , тем, что, с целью повышени точности и производительности измерени двупрелом- 5 лени , азимут плоскости пол ризации излучени модулируют путем пропускани через чейку Фараде и компенсатор при двух ориентаци х скрещенного положени пол 3 14134904

ризатора и анализатора, отличающихс где бив - величины двупреломлени и азидруг от друга на угол 22,5°, компенсируютмут анизатропии образца;

угол поворота плоскости пол ризации в об-ф и V - углы поворота плоскости пол разце , а величину двупреломлени опреде-ризации образцом при двух пол ют с помощью соотношенийс ложени х пол ризатора, отли51пб/2 |- /2 15 ф+1д ср l;чающихс ориентацией плоскосtg4e tg (j)/tg9 ,ти пол ризации на 22,5°.