專利名稱：X射線回擺曲線測定系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用X射線衍射原理為單晶材料探測的光機電一體化測試系統，尤其是一種X射線回擺曲線測定系統。
背景技術：
隨著科技進步，近幾十年來各種半導體、激光晶體等單晶材料得到了很大發展。而單晶材料生長的質量、完美程度將決定晶體及其制成器件的性質。因此，如何探測晶體缺陷，進而控制和提高晶體材料生長和加工質量，已成為非常重要的問題。
發明內容本發明的主要目的就在于提供一套能夠探測單晶材料缺陷的檢測系統。該系統通過小功率X射線管發生的X射線，經過單色器和計算機軟件處理后，能夠獲得Kα1單一譜線下的單晶材料回擺曲線，通過該回擺曲線確定晶體的缺陷。
采用的技術方案是X射線回擺曲線測定系統，包括X射線發生器、衍射線控測器、晶片樣品旋轉臺及計算機控制系統；所述的X射線發生裝置中設置有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及連續譜線，剩下的較單色化的Kα射線照射在晶片樣品旋轉臺上的被測晶片上，并在被測晶片中心交于一點，產生晶片衍射光線，晶片衍射光線被X射線探測器接收；所述的計算機系統，包括數據采集器、工業用PC機、打印機及應用軟件；所述控測器的輸出信號經數據采集器后進入工業用PC機，由應用軟件進行去掉Kα2譜線處理后得到樣品晶片的回擺曲線。
上述的晶片樣品旋轉臺由一步進電機借助精密蝸輪副減速帶動，步進電機由工業用PC機的輸出信號經一控制器予以控制。
上述的X射線發生器中的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。
本發明具有不破壞樣品、無污染、快捷、測量精度高等優點。
圖1為本發明的系統圖。
圖2為應用軟件的程序流程圖。
具體實施方式
本發明的X射線回擺曲線測定系統包括X射線發生器2、衍射線探測器3、晶片樣品旋轉臺4、步進電機5及計算機系統；晶片樣品旋轉臺4是圍繞其底部轉軸旋轉的旋轉平臺，由步進電機5和控制器6驅動。晶片7垂直設置在樣品旋轉臺4上。X射線發生器2中的X射線管8和其衍射線探測器3分設于樣品旋轉臺4的左右兩側，X射線管8的射線經過單色器1衍射后，衍射線出口對準晶片7的中心，與其垂直面相交成一角度設置。衍射線探測器3的輸出信號傳送至數據采集器9，經過數據采集后將數字信號傳送給計算機系統，計算機系統包括工業用PC機10、數據采集器9、打印機11和應用軟件12組成。工作時探測器3放置在2θ角度處不動，樣品旋轉臺4在步進電機5驅動下借助精密蝸輪副13減速旋轉，晶片7在其理論峰值θ角兩側足夠寬的范圍內自動掃描。數據采集器9對衍射線探測器3電信號進行高速數據采集，每1角度秒(1/3600度)采集一次數據，將模擬信號變成數字信號送入PC機10，由應用軟件12對所輸入的數字信號進行計算和分析。應用軟件12進行去除Kα2譜線處理后得到樣品晶片的回擺曲線(Rocking Curve)，扣除背底，測出峰形半高寬FWHM(Full Widths at HalfMaximum)。根據晶片峰形曲線和半高寬等數據進一步分析晶片的缺陷情況。
權利要求
1.X射線回擺曲線測定系統，包括X射線發生器、衍射線控測器、晶片樣品旋轉臺及計算機控制系統；其特征在于所述的X射線發生裝置中設置有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及連續譜線，剩下的較單色化的Kα射線照射在晶片樣品旋轉臺上的被測晶片上，并在被測晶片中心交于一點，產生晶片衍射光線，晶片衍射光線被X射線探測器接收；所述的計算機系統，包括數據采集器、工業用PC機、打印機及應用軟件；所述控測器的輸出信號經數據采集器后進入工業用PC機，由應用軟件進行去掉Kα2譜線處理后得到樣品晶片的回擺曲線。
2.根據權利要求1所述的X射線回擺曲線測定系統，其特征在于所述的晶片樣品旋轉臺由一步進電機借助精密蝸輪副減速帶動，步進電機由工業用PC機的輸出信號經一控制器予以控制。
3.根據權利要求1所述的X射線同擺曲線測定系統，其特征在于所述的X射線發生器中的X射線管為30KV·1mA，銅靶X射線管。
4.根據權利要求1所述的X射線回擺曲線測定系統，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射線回擺曲線測定系統，包括X射線發生器、衍射線控測器、晶片樣品旋轉臺及計算機控制系統；所述的X射線發生裝置中設置有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G01N23/207GK1865956SQ20061004666
公開日2006年11月22日 申請日期2006年5月24日 優先權日2006年5月24日
發明者關守平, 趙久 申請人:關守平, 趙久