Меню Рубрики

Установка контроля толщины пленок

Методы контроля параметров осаждения пленок. Методы контроля толщины и скорости роста пленок

Вакуумное ионно-плазменное упрочнение, ионное магнетронное распыление, ионное легирование

Плазменное поверхностное упрочнение деталей

Поверхностное упрочнение

Среди методов поверхностного упрочнения наибольшее распространение получили поверхностная закалка, обработка лазером и электроискровое легирование. При поверхностной закалке на некоторую заданную глубину закаливается только верхний слой, тогда как сердцевина изделия остается незакаленной.

Одной из наиболее перспективных обработок является плазменная технология, интенсивно разрабатываемая как в нашей стране, так и за рубежом.

Использование низкотемпературной плазмы эффективно не только для переплава металлов и сплавов; напыления износостойких, жаропрочных и коррозионностойких покрытий резки и сварки различных материалов, но и для поверхностного упрочнения различных изделий.

Среди методов нанесения защитных покрытий, основанных на воздействии на поверхность детали потоков частиц и квантов с высокой энергией, большое внимание уделяется вакуумным ионно-плазменным методам. Характерной их чертой является прямое преобразование электрической энергии в энергию технологического воздействия, основанное на структурно-фазовых превращениях в осажденном на поверхности конденсате или в самом поверхностном слое детали, помещенной в вакуумную камеру.

Получение высококачественных пленок с заранее заданными и воспроизводимыми параметрами предопределяет необходимость строгого контроля при их нанесении. Особенности контроля параметров тонкопленочных элементов определяются малыми толщинами наносимых пленок (от нескольких десятков до сотен нанометров). Параметры пленок контролируют непосредственно в процессе их нанесения в вакуумной рабочей камере, и после нанесения, т. е. вне камер. Наиболее важен контроль в камере, так как в зависимости от его результатов регулируются режимы процесса роста пленки, что позволяет устранить операции подгонки ее параметров после нанесения.

Рассмотрим основные способы измерения и контроля таких параметров пленок, как толщина, электрическое сопротивление, адгезия и важнейшего технологического режима — скорости нанесения. В зависимости от назначения пленок обычно определяют метод их контроля и контролируют один или два параметра.

Измерение толщины пленок. Толщину пленок измеряют такими наиболее распространенными методами, как микровзвешивание и многолучевая интерферометрия.

Метод микровзвешивания, в основном используемый в производстве гибридных ИМС, состоит в определении приращения массы Δm подложки после нанесения на нее пленки. При этом среднюю толщину пленки определяют по формуле:

где — площадь пленки на подложке; удельная масса нанесенного вещества.

Этот метод несложен, но требует, чтобы форма подложки была простой, а ее поверхность — в хорошем состоянии. Кроме того, на точность измерений влияет удельная масса нанесенного материала, которая может изменяться в зависимости от условий технологических режимов (остаточного давления, загрязнений молекулами газа и др.).

При измерении толщины пленки взвешиванием считают, что плотность нанесенного вещества равна плотности массивного. Под эффективной толщиной пленки понимают толщину, которую она имела бы, если бы образующее ее вещество было равномерно распределено по поверхности с плотностью, равной плотности массивного вещества.

Чувствительность метода взвешивания составляет 1—10 мкм/м и зависит от чувствительности весов и площади пленки на подложке

Метод многолучевой интерферометрии, применяемый для измерения толщины непрозрачных пленок, основан на наблюдении в микроскоп интерференционных полос, возникающих при рассмотрении в монохроматическом свете двух поверхностей, расположенных под углом друг к другу. Точность этого метода измерения толщины пленки составляет 15—30 нм.Если пленка прозрачная, в месте «ступеньки» на нее и подложку осаждают дополнительно непрозрачную, хорошо отражающую свет металлическую пленку (например, алюминия), толщина которой, чтобы уменьшить вносимую погрешность, должна быть много меньше толщины измеряемой пленки.

Измерение электрического сопротивления пленок. Электрическое сопротивление пленок измеряют резистивным датчиком с внешним измерительным прибором. В основном этот метод применяют при контроле изготовления резисторов гибридных ИМС, и он основан на том, что по мере утолщения пленки в процессе роста сопротивление ее уменьшается. Это позволяет непосредственно при нанесении контролировать сопротивление пленки, а при достижении номинальной ее толщины прекратить процесс.

Измерение адгезии пленок. Сцепление (прилипание) поверхностей разнородных тел называют адгезией. Адгезия пленки к подложке зависит от материала пленки и скорости ее осаждения, а также от чистоты поверхности и температуры подложки.

В настоящее время не существует доступных промышленных методов высокоточного измерения адгезии тонких пленок к подложкам. Поэтому выполняют сравнительный контроль, при котором измеряют усилие отрыва пленки от подложки напаянным на ее поверхность металлическим цилиндром. Разновидность этого метода — контроль адгезии металлических пленок по отрыву от подложки с помощью тонкой золотой или алюминиевой проволоки, присоединяемой к пленке термокомпрессией. При этом площадь контакта составляет 50 — 200 мкм 2 , что позволяет более точно определять адгезию локальных участков пленки.

Измерение скорости нанесения пленок. Наиболее распространен контроль скорости нанесения пленок методом кварцевого датчика, который иногда называют резонансно-частотным. В качестве датчика при этом методе используют включенный в контур генератора частоты кварцевый элемент.

Принцип действия кварцевого датчика основан на зависимости частоты генерируемых сигналов от изменения массы кварцевого элемента при нанесении на его поверхность пленки. С увеличением массы кварцевого элемента его резонансная частота падает. Для линейного участка зависимости частоты от массы нанесенной пленки справедливо следующее соотношение:

где т и fо — масса и резонансная частота кварцевого элемента до нанесения пленки; Δm и Δf — изменение массы кварцевого элемента и резонансной частоты после нанесения пленки.

Таким образом, по изменению скорости (сдвига) резонансной частоты, фиксируемому измерительным прибором, определяют скорость роста пленки.

Дата добавления: 2017-01-14 ; Просмотров: 905 ; Нарушение авторских прав?

источник

Система контроля толщины полимерной пленки

Компания: ООО «ПроПластик»

Город: Серпухов

Используемая продукция ОВЕН:

Предприятие «ПроПластик» (г. Серпухов Московской области) выпускает пакеты из полиэтиленовой пленки высокого и низкого давления толщиной от 20 до 100 микрон разной ширины. Для повышения ее качества была разработана и внедрена система контроля толщины рукавной пленки с использованием лазерного датчика и приборов ОВЕН.

Описание технологического процесса

Процесс производства пленки на предприятии стандартный: расплавленная полиэтиленовая масса выдавливается шнеком экструдера из кольцевой щели вращающейся головки, а подведенный сжатый воздух создает рукав пленки в виде вертикального столба. Охлажденная в верхней части столба пленка складывается и затем через ряд валов поступает на намотчик. На намотчике рукав разрезается и сматывается в рулоны.

Читайте также:  Установка miui на xiaomi mi4

Удаленная диспетчеризация, организованная на предприятии, обеспечивает контроль характеристик пленки, изготавливаемой на трех основных экструдерах. Данные с них поступают по интерфейсу RS-485 на компьютер через автоматический преобразователь USB/RS-485 ОВЕН АС4.

Аппаратные средства

Система состоит из лазерного измерителя толщины пленки с точностью измерения ± 1 мкм, приборов ОВЕН и программного пакета Master SCADA. На рисунке представлен экструзионный комплекс с системой контроля. В качестве измерителя используется лазерный триангуляционный датчик с аналоговым выходом 4…20 мА и напряжением 12 В от блока питания ОВЕН БП15Б-Д2-12.

Измеритель двухканальный с интерфейсом RS-485 ОВЕН ТРМ202 определяет и контролирует толщину пленки путем вычисления разности между расстоянием от лазерного датчика до поверхности скольжения пленки и расстоянием от датчика до поверхности пленки. При выходе толщины пленки из заданного диапазона или при сужении сложенного рукава ТРМ202 включает сигнализацию.

Электронный самописец строит график изменения толщины пленки за период оборота головки. Сигналы съема рулонов подаются на входы модуля дискретного ввода/вывода ОВЕН МДВВ, а программа фиксирует метраж каждого рулона. От индуктивного датчика подается импульс оборота вытяжного вала на счетчик ОВЕН СИ8, который считает обороты вала и переводит в метраж выпущенной пленки. Переменное напряжение (220 В) подается на приборы системы контроля через блок сетевого фильтра ОВЕН БСФ-Д2-0,6.

Программные средства

Программа обработки создана в оболочке Master SCADA. Обмен информацией с приборами осуществляется через OPC-сервер ОВЕН. SCADA-система формирует сменные отчеты выпуска пленки, включающие в себя: время простоя экструдера, метраж каждого рулона и общий за смену, время съема рулона, среднюю толщину пленки каждого рулона. Отчеты для бухгалтерии предприятия формируются в формате Excel. При необходимости программа позволяет получать характеристики пленки и анализировать факторы, повлиявшие на качество ее изготовления.

Программа дополнена опцией Интернет-клиент с возможностью доступа из Интернета авторизированного пользователя.

источник

Контроль толщины тонких пленок

Определение толщины покрытия представляет серьезные методические трудности, в первую очередь из-за того, что понятие «толщина» применительно к тонким слоям теряет свою определенность в силу развитого рельефа поверхностей.

Под «истинной» толщиной пленки следует понимать величину

,

где d(y, z) – высота наружной границы металлических границ,

S – площадь поверхности слоя.

Существует ряд методов для измерения толщины проводящих тонких пленок: метод оптической интерферометрии, электрические, гравиметрические методы, методы с индикаторной иглой и т.д.

Электрические методы включают измерения электросопротивления пленки R двух- или четырех зондовым методом и расчет толщины по соответствующим формулам с учетом удельного сопротивления r. Для двухзондового метода

,

где l – длина пленки (расстояние между контактами);

а – ширина пленочной дорожки.

Гравиметрические методы основаны на взвешивании подложки до и после нанесения пленки. Средняя толщина пленки дается в ангстремах формулой

,

r – плотность пленки, г∙см -3 .

Электрические и гравиметрические методы просты, однако, требуют знания в первом случае удельного сопротивления, во втором – плотности пленки.

Методы оптической интерферометрии используют явление интерференции света. В данной работе использован принцип образования интерференционных полос в интерферометре Майкельсона примененного в промышленном интерферометре МИИ-4.

Прибор МИИ-4 позволяет измерять высоты неровностей в пределах от 1 до 0,03 мкм.

При установке на прибор плоского отражающего образца на его изображении образуются интерференционные полосы (рис. 2.53)

Рис. 2.53. Интерференционная картинка плоской поверхности (а);
б – ступенька пленки (1) – подложка (2)

Если на подложке сформировать ступеньку пленка-подложка, то интерференционная картина изменится (рис. 2.53, б).

По этой картинке пользуясь окуляром-микрометром можно определить толщину пленки

Порядок выполнения работы:

  1. Ознакомиться с работой прибора МИИ-4, используя его описание.
  2. Измерить толщины предлагаемых тонкопленочных образцов с помощью МИИ-4.
  3. С помощью омметра измерить сопротивление этих образцов определить ρ.
  4. Результаты п.п. 3,4 занести в таблицу и построить график ρ=f(d)
  5. Поместить образцы в термостат и замеряя температуру и сопротивление построить график зависимости ρ=f(T) и ln σ =f( )
  6. Определить ТКС образцов и построить график зависимости ТКС= f(d)
  7. Оценить погрешности результатов.
T, К
N1 R, Ом
N2 R
N3 R

Контрольные вопросы:

  1. Где используются тонкие пленки?
  2. Чем пленки отличаются от объемных образцов? Почему?
  3. Чем обусловлен характер зависимости ρ=f(d)?
  4. Какими процессами обусловлен характер зависимости R=f(T)?
  5. Объяснить зависимость ТКС= f(d).
  6. В чем заключается классические размерные дефекты?
  7. В чем заключается квантовые размерные дефекты?

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 9309 — | 7873 — или читать все.

источник

Контроль технологического процесса нанесения тонких пленок

Проводится с целью получения м/схем с заданными параметрами элементов.

Воспроизводимость свойств тонкопленочных элементов зависит от многих факторов – давления и состава остаточных газов в рабочей камере, температуры подложки, которой можно контролировать хорошо известными методами и средствами;

Контроль же толщины и скорости нанесения пленки значительно более сложную задачу.

Контроль толщины (или скорости нанесения):

а) метод свидетеля – для осуществления контроля рядом с напыляемой микросхемой устанавливают контрольный образец – „свидетель”, имеющий контакты из серебра (последние соединенные с выводами вакуумраспылительной установкой и с приором для измерения сопротивления) С момента начала испарения по мере того, как конденсируется пленка на свидетеле, прибор будет показывать непрерывно уменьшающееся сопротивление; по достижении заданной величины сопротивления процесс испарения прекращается – Омметр;

б) механический метод основан на сравнении толщины пленки с прокалиброванным масштабом длин т. е измеряется истинная толщина слоя пленки. Для измерения применяются спец. контактные инструменты – принцип их работы основан на увеличении измеряемой величины перемещением щупа посредством механических или оптических устройств (вдавливание щупа вносит большие ошибки);

Читайте также:  Установка и начало работы с linux

в) оптические методы измерения толщины ∙– принцип работы состоит в измерении интенсивности отражения или пропускания материала пленки, осажденной на контрольном диске, устанавливается в агрегате. Пленка в процессе напыления освещается монохроматическим светом. Отраженный свет, интенсивность которого изменяется сростом толщины пленки, падает на ф/елемент, вырабатывающий сигналы для индикатора, который градуируется заранее;

г) резонансно-частотный – или метод кварцевого резонатора – частотный метод состоит в определении резонансной частоты пластины из кристалла кварца, масса которого изменяется при осаждении пленки на ее поверхность

m – масса кристала до нанесения пленки

∆m – изменение массы кристала с нанесением пленки

Проводятся опытные испытания – в результате которых составляется градуированные таблицы, по которым можно судить толщину нанесенных пленок по величине резонансной частоты.

Вакуум – термопарный манометр (вакуумметр)

Ионизационный Манометр (вакуумметр)

Например, t 0 подложки – измеряется термисторами и термопарами в сочетании с милливольтметрами и автоматическими потенциометрами.

По физическим принципам методы измерения тому и скорости нанесения пленок можно разделить на 3 основных типа:

1) Методы, основанные на измерении параметров осаждаемой на подложку пленки в течении опр.промежутка времени;

2) Методы, основанные на измерении параметров потока испаряемого вещества;

3) Методы, основанные на измерении реакции какой-либо контрольной подложки на удары испаряемых частиц о ее поверхность.

1-й – позволяет непосредственно измерять массу (или толщину) пленки в процессе напыления пленки.

2-й и 3-й – скорость нанесения пленки.

Но, пользуясь 1-ыми методами можно измерить и скорость нанесения пленки, путем измерения приращений толщины в единицу времени (диффиринцирование), а использование 2-ых и 3-их – можно определить массу (или толщину) пленки, суммируя приращение скорости нанесения в ед. времени (интегрирование).

Камеры – производится не реже 1 раза в неделю, с целью удаления со стенок камеры и с деталей внутрекамерных устройств слоев испаряемых в камере материалов. Необходимость такой очистки вызвана тем, что пленки свежеосажденые на стенках рабочей камеры, при аждом ее вскрытии быстро адсорбируют газы из атмосферного воздуха. А так как в процессе напыления стенки камеры и внутрикамрная оснастка нагреваются (от электронагревателя подложек и от раскаленного испарителя) то отсорбированные газы выделяются из стенок и оснастки, ухудшая вакуум. – очищают скальпелем, шлиф. шкуркой, протирают ветошью, смоченной в бензине.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше. 9511 — | 7532 — или читать все.

источник

Методы контроля тонких пленок

Качество тонких пленок оценивают, контролируя толщину пленки, ее адгезию с подложкой и структуру. Обычно в зависимости от целевого назначения пленок определяется метод контроля и контролируется какой-либо один или два параметра.

Измерения толщины пленок. Определение толщины пленок представляет значительные методические трудности, так как понятие «толщина» в применении к слоям от 50 до 5 мкм теряет свою определенность. Плотность, удельное сопротивление, оптические свойства пленок и массивных материалов различаются. Поэтому измеренная каким-либо методом толщина будет эффективной, отличающейся от значения «истинной» толщины. Значения эффективных толщин пленки, полученные различными способами измерения, не совпадают. При выборе способа определения эффективной толщины следует ориентироваться на требования, связанные с использованием изготовляемых тонких пленок. Например, при использовании тонких пленок в интерферометрии нередко имеет значение фазовой сдвиг, вносимый наличием пленки, и, следовательно, необходимо знание ее «интерферометрической» толщины. При измерении толщины диэлектрических пленок, применяемых для изготовления пленочных конденсаторов, определяют емкость этих пленок. Наиболее распространенным методами измерения толщины тонких пленок являются: микровзвешивание, многолучевая интерферометрия, наблюдение цвета пленок, измерение электрического сопротивления или емкости, использование кварцевого резонатора, ионизация молекулярного потока.

В основе метода микровзвешивания лежит определение толщины пленок по приращению в весе ?Р подложки после осаждения пленки.

При измерении толщины пленки путем взвешивания принимают, что плотность вещества пленки равна плотности массивного вещества. При этом под эффективной толщиной пленки понимают ту толщину, которую имел бы слой, если бы слой образующий его материал был равномерно распределен по поверхности с плотностью, равной плотности массивного вещества.

В зависимости от чувствительности весов и площади S абсолютная чувствительность метода составляет 1-10 мкм/м 2 . Из методов многолучевой интерферометрии чаще всего применяют способ полос равной толщины. В основе его лежит получения разности фаз двух когерентных лучей, отраженных от подложки и поверхности пленки. Перед измерением на образце получают так называемую ступеньку — резкую границу пленки на подложке. Это достигается либо с помощью маскирования части подложки при осаждении пленки, либо путем химического удаления части осажденной пленки. Чередующиеся светлые и темные интерферециооные полосы с шагом L как на поверхности пленки, так и на подложке смещены относительно друг друга у границы пленки на величину I. Измерение смещения I производят с помощью микроинтерференционного микроскопа.

Точность измерения составляет 20-30А на лучших интерферометрах и 150-300А на обычных. В отличие от метода взвешивания данный метод применен только для непрозрачных пленок. Если пленка прозрачная, то на пленку и подложку в районе «ступеньки» осаждают дополнительно непрозрачную хорошо отражающую металлическую пленку, например, алюминия. Для уменьшения вносимой погрешности ее толщина должна бать много меньше толщины измеряемой пленки. Для определения толщин диэлектрических пленок, таких как Sio2, Si3N4, Al2O3 и др., на отражающих подложках наблюдают цвет пленки. Если падение луча на поверхность пленки близко к нормальному и пленки достаточно тонкие (менее 1 мкм), то расстояние между соседними интерференционными максимумами столь велико, что вся пленка окрашивается равномерно в один цвет. С увеличением толщины пленки окраска ее меняется, причем, один и тот же цвет повторяется несколько раз с достижением пленки толщин, кратных л/4. Поэтому для измерения толщины пленки по ее цвету нужно знать не только соответствующую данному цвету длину волны, но и порядок интерференции.

В этом случае под толщиной пленки понимают ту толщину, которую имела бы пленка с показателем преломления, равным n, определенному для массивного диэлектрика.

Читайте также:  Установка двс 409 на газель

Чувствительность метода составляет 200-300А. Недостаток заключается в его субъективности — различные люди не наблюдают одного и того же цвета для пленок одинаковой толщины.

Образец, на котором производят измерение толщины пленки, в большинстве случаев непригоден для производства. Поэтому из нескольких одновременно напыляемых в идентичных условиях образцов один служит только для измерения толщины. Его называют «свидетелем». При изготовлении проводящих и резистивных пленок толщину определяют непосредственно в процессе напыления путем измерения продольного электрического сопротивления на «свидетеле», обладающем известными геометрическими размерами. Измерительный прибор (мостовая компенсационная схема) отградуирован в единицах измерения либо поверхностных сопротивлений, либо толщин.

В данном случае под толщиной пленки понимают толщину, которую имел бы слой, если бы удельное сопротивление этого слоя было равно удельному сопротивлению массивного металла. Чувствительность метода 10-50А, предельная толщина измеряемых пленок около 1 мкм. Точность измерения невелика вследствие неопределенности значения р. Для более точного измерения толщины пленок в процессе напыления используют метод кварцевого резонатора, пригодный для любых материалов. Частота колебаний f кварцевого кристалла с массой m линейно меняется с изменением массы осажденного вещества ?m.

Выбор частоты f зависит от диапазона измеряемых толщин пленок. Для тонких пленок и большой чувствительности используют высокие частоты. Чувствительность кварцевого резонатора ?m/?f=10 -10 кг/кГц. Применение радиотехнической аппаратуры при f =20Мгц позволяет определить сдвиг ?f=20Гц, что дает возможность измерять приращения массы около 10 -8 кг/м 2 или 0,1-1А толщины. Практически точность равна 50-100А.

Выпускаемые серийно кварцевые измерители толщин предназначены для измерения толщин тонких металлических, полупроводниковых и диэлектрических пленок в диапазоне толщин от 100А до 5 мкм с точностью +-10%. Приборы позволяют задавать требуемую толщину пленки, после достижения которой подается сигнал на прекращение напыления. Для точного измерения толщины производят градуировку приборов.

Измерение адгезии пленок. В настоящее время не существует доступных промышленных методов точного количественного измерения адгезии тонких пленок с подложками.

Сравнительный контроль адгезии осуществляют путем измерения усилия, которое надо приложить к стальной закругленной игле, для того что бы при движении этой иглы вдоль поверхности пленки вызвать ее отслаивания от подложки. Усилие, при котором пленка отслаивается, характеризует адгезию. Метод примененим для сравнения адгезии пленок постоянной толщины и одного состава. Адгезию металлических пленок с подложкой измеряют по усилию отрыва пленки с напаянным на ее поверхность металлическим цилиндром. В центре свободного торца цилиндра закрепляют гибкий тросик, связанный через рычаг с чашкой весов. Чтобы по усилию отрыва P вычислить адгезию F, нужно точно знать площадь контакта S и исключить перекос цилиндра, вызывающий неравномерное распределение усилия по площади контакта.

Площадь торца цилиндра составляет около 1мм 2 . Для получения надежных данных необходимо измерить адгезию несколько раз, каждый раз контролируя, не произошел ли отрыв по месту спая и не растворилась ли пленка в припое.

Контроль и структуры пленок. Изучение структуры тонких пленок сводится к различным методам лабораторного контроля, что позволяет устанавливать связь между физическими свойствами пленок и условиям их осаждения. Наиболее распространенными методами контроля структуры поликристаллических и монокристаллических пленок являются электронная микроскопия, электронография и рентгенография. Эти же методы применяют для исследования аморфных пленок.

Метод электронной микроскопии чаще всего осуществляют с помощью просвечивающий микроскопии, что дает возможность контролировать пленки толщиной 100-1000А. Тонкие пленки получают путем напыления вещества в вакууме на свежий скол кристалла каменной соли. После напыления соль растворяют в воде, а оставшуюся пленку помещают в электронный микроскоп. Наблюдение структуры и дефектов пленки возможны благодаря амплитудному контрасту, который создается главным образом упруго и неупругорассеянными электронами в области углов, лежащих за пределами апертурного угла микроскопа. Электроны, рассеянные на меньшие углы и испытавшие небольшие неупругие потери энергии, образуют светопольное изображение. Темнопольное изображение получают при наклоне конденсорной электромагнитной линзы или путем перемещения апертурной диафрагмы до тех пор, пока дифрагированные пучки электронов не попадут в апертуру микроскопа. Благодаря высокой разрешающей способности (около 10А) и гибкому управлению серийные электронные микроскопы используют для стандартных структурных исследований тонких пленок. В аморфных пленках контролируют сплошность, зернистость, наличие пустот, включений инородных веществ.

Вследствие большого поперечного сечения рассеяния электронов веществом для изучения тонких пленок хорошо подходит электронография. Так как длинна пробегов электронов пучок направляют под очень малым углом к поверхности, по которой он «скользит» и отражается. Отраженные электроны образуют дифракционные картины, на основании которых исследуют строение поверхностных слоев: дефекты, напряжения, наличие чужеродных атомов.

Аморфные пленки создают на электронограммах рассеянный диффузный фон и небольшое число широких колец. Поликристаллические пленки образуют много сравнительно резких концентрических колец, расстояния между которыми удовлетворяют уравнению Вульфа-Брегга:

где: ?-угол падения и отражения пучка — угол Брегга;

k_порядок спектра; в практических расчетах k=1;

Если часть кольца отсутствует или имеет иную интенсивность, образуя симметричную картину, то поликристаллическая пленка текстурирована; т.е. кристаллики имеют предпочтительную ориентацию в одном или более кристаллографических направлениях и случайную ? ориентацию — в других.

Монокристаллические пленки дают дифракционные картины, состоящие из отдельных рефлексов. Хорошо упорядоченные монокристаллы образуют на электронограммах так называемые кикучи-лучи, получающиеся в результате многократного рассеяния электронов.

По диаметру колец судят о типе рассеивающих атомов, а по ширине интерференционного максимума — о размерах зерен, если они лежат в пределах от единиц до нескольких сотен ангстрем. Задачей рентгеновского структурного анализа является нахождение точных позиций атомов в элементарной ячейки, установление пространственной группы структур, распределение электронной плотности.

Дифракция рентгеновских лучей дополняет дифракцию электронов при определении кристаллической структуры пленки. По величине уширения интерференционных линий можно определить размеры зерен от 50 до 1200А, т.е. почти на порядок больше, чем с помощью электронографии.

Рентгеновская эмиссионная спектроскопия позволяет установить элементарный состав пленок при минимальной толщине около 100А.

источник

Добавить комментарий