專利名稱：X射線回?cái)[曲線測(cè)定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用X射線衍射原理為單晶材料探測(cè)的光機(jī)電一體化測(cè)試系統(tǒng)，尤其是一種X射線回?cái)[曲線測(cè)定系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科技進(jìn)步，近幾十年來(lái)各種半導(dǎo)體、激光晶體等單晶材料得到了很大發(fā)展。而單晶材料生長(zhǎng)的質(zhì)量、完美程度將決定晶體及其制成器件的性質(zhì)。因此，如何探測(cè)晶體缺陷，進(jìn)而控制和提高晶體材料生長(zhǎng)和加工質(zhì)量，已成為非常重要的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的就在于提供一套能夠探測(cè)單晶材料缺陷的檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)小功率X射線管發(fā)生的X射線，經(jīng)過(guò)單色器和計(jì)算機(jī)軟件處理后，能夠獲得Kα1單一譜線下的單晶材料回?cái)[曲線，通過(guò)該回?cái)[曲線確定晶體的缺陷。
采用的技術(shù)方案是X射線回?cái)[曲線測(cè)定系統(tǒng)，包括X射線發(fā)生器、衍射線控測(cè)器、晶片樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；所述的X射線發(fā)生裝置中設(shè)置有X射線管和單色器，X射線管的出口射線以布拉格θ角照射在直立的單色器上，去掉Kβ及連續(xù)譜線，剩下的較單色化的Kα射線照射在晶片樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的被測(cè)晶片上，并在被測(cè)晶片中心交于一點(diǎn)，產(chǎn)生晶片衍射光線，晶片衍射光線被X射線探測(cè)器接收；所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集器、工業(yè)用PC機(jī)、打印機(jī)及應(yīng)用軟件；所述控測(cè)器的輸出信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集器后進(jìn)入工業(yè)用PC機(jī)，由應(yīng)用軟件進(jìn)行去掉Kα2譜線處理后得到樣品晶片的回?cái)[曲線。
上述的晶片樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)由一步進(jìn)電機(jī)借助精密蝸輪副減速帶動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)由工業(yè)用PC機(jī)的輸出信號(hào)經(jīng)一控制器予以控制。
上述的X射線發(fā)生器中的X射線管為30KV·1mA，銅靶X射線管。
上述的采集器模擬量采樣頻率不小于3600次/秒。
本發(fā)明具有不破壞樣品、無(wú)污染、快捷、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)圖。
圖2為應(yīng)用軟件的程序流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的X射線回?cái)[曲線測(cè)定系統(tǒng)包括X射線發(fā)生器2、衍射線探測(cè)器3、晶片樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)4、步進(jìn)電機(jī)5及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；晶片樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)4是圍繞其底部轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，由步進(jìn)電機(jī)5和控制器6驅(qū)動(dòng)。晶片7垂直設(shè)置在樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)4上。X射線發(fā)生器2中的X射線管8和其衍射線探測(cè)器3分設(shè)于樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)4的左右兩側(cè)，X射線管8的射線經(jīng)過(guò)單色器1衍射后，衍射線出口對(duì)準(zhǔn)晶片7的中心，與其垂直面相交成一角度設(shè)置。衍射線探測(cè)器3的輸出信號(hào)傳送至數(shù)據(jù)采集器9，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集后將數(shù)字信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括工業(yè)用PC機(jī)10、數(shù)據(jù)采集器9、打印機(jī)11和應(yīng)用軟件12組成。工作時(shí)探測(cè)器3放置在2θ角度處不動(dòng)，樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)4在步進(jìn)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)下借助精密蝸輪副13減速旋轉(zhuǎn)，晶片7在其理論峰值θ角兩側(cè)足夠?qū)挼姆秶鷥?nèi)自動(dòng)掃描。數(shù)據(jù)采集器9對(duì)衍射線探測(cè)器3電信號(hào)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集，每1角度秒(1/3600度)采集一次數(shù)據(jù)，將模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)送入PC機(jī)10，由應(yīng)用軟件12對(duì)所輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算和分析。應(yīng)用軟件12進(jìn)行去除Kα2譜線處理后得到樣品晶片的回?cái)[曲線(Rocking Curve)，扣除背底，測(cè)出峰形半高寬FWHM(Full Widths at HalfMaximum)。根據(jù)晶片峰形曲線和半高寬等數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析晶片的缺陷情況。
權(quán)利要求
1.X射線回?cái)[曲線測(cè)定系統(tǒng)，包括X射線發(fā)生器、衍射線控測(cè)器、晶片樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；其特征在于所述的X射線發(fā)生裝置中設(shè)置有X射線管和單色器，X射線管的出口射線以布拉格θ角照射在直立的單色器上，去掉Kβ及連續(xù)譜線，剩下的較單色化的Kα射線照射在晶片樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的被測(cè)晶片上，并在被測(cè)晶片中心交于一點(diǎn)，產(chǎn)生晶片衍射光線，晶片衍射光線被X射線探測(cè)器接收；所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集器、工業(yè)用PC機(jī)、打印機(jī)及應(yīng)用軟件；所述控測(cè)器的輸出信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集器后進(jìn)入工業(yè)用PC機(jī)，由應(yīng)用軟件進(jìn)行去掉Kα2譜線處理后得到樣品晶片的回?cái)[曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線回?cái)[曲線測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于所述的晶片樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)由一步進(jìn)電機(jī)借助精密蝸輪副減速帶動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)由工業(yè)用PC機(jī)的輸出信號(hào)經(jīng)一控制器予以控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線同擺曲線測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于所述的X射線發(fā)生器中的X射線管為30KV·1mA，銅靶X射線管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線回?cái)[曲線測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于所述的采集器模擬量采樣頻率不小于3600次/秒。
全文摘要
X射線回?cái)[曲線測(cè)定系統(tǒng)，包括X射線發(fā)生器、衍射線控測(cè)器、晶片樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；所述的X射線發(fā)生裝置中設(shè)置有X射線管和單色器，X射線管的出口射線以布拉格θ角照射在直立的單色器上，去掉K
文檔編號(hào)G01N23/207GK1865956SQ20061004666
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者關(guān)守平, 趙久 申請(qǐng)人:關(guān)守平, 趙久