Введення до роботи
Атуальность теми. Бурхливий прогрес в сучасній мікро- та наноелектроніки в значній мірі обумовлений впровадженням в напівпровідниковий виробництво монокристалічних матеріалів високого ступеня досконалості. Відомо, зокрема, що дислокації, границі зерен і блоків зменшують рухливість носіїв і скорочують час їх життя. Ці дефекти структури є як причиною шлюбу, так і погіршення параметрів і характеристик виробів мікроелектроніки. У зв'язку з цим одним з найважливіших завдань структурних досліджень монокристалів взагалі і особливо напівпровідників залишається якомога повніше виявлення дефектності їх структури і визначення її фізичної природи. Вже з однієї цієї причини розвиток методів неруйнівного дослідження внутрішньої структури кристалічних об'єктів з все більш високою роздільною здатністю є досить актуальним.
В даний час отримання тільки двовимірних відображень внутрішньої структури об'єктів вже не задовольняє дослідників. У багатьох випадках потрібно отримати тривимірну модель об'єкта, що описує не тільки розподіл щільності (або рентгенооптіческой щільності) всередині досліджуваного зразка, а й домішки, дефекти, включення і т.д. Це можливо, якщо скористатися технікою комп'ютерної томографії. Даний метод, як буде показано далі, простий в реалізації, має високу надійність, чутливістю і є до того ж неразрушающим і прямим.
В останні роки велика частина досліджень з цієї тематики і розробка відповідних методик проводяться з використанням синхротронного випромінювання. Це, безумовно, забезпечує виграш у часі і якості при проведенні вимірювань, але підвищує їх вартість і час прийняття відповідних технологічних рішень.
З урахуванням цих обставин, надзвичайно актуальним стає обгрунтування можливості застосування лабораторних рентгенівських джерел для отримання 3-D розподілу щільності і дефектів в кристалах.
Розвиток методів рентгенівської мікротомографії і топо-томографії з високим просторовим дозволом, спрямованих на визначення
просторової структури кристалічних і некристалічних матеріалів з використанням лабораторних рентгенівських джерел. Наукова новизна роботи.
Вперше показана можливість реалізації методу рентгенівської топо-томографії на лабораторному джерелі.
Вперше показана можливість застосування алгебраїчного методу реконструкції SART (Simultaneous Algebraic Reconstruction Technique) для випадку паралельного пучка з урахуванням нахилу осі обертання для обробки топо-томографічного експрерімента.
Проведено відновлення тривимірного розподілу дефектної кристалічної структури синтетичного кристала фториду літію з дозволом
Методом рентгенівської томографії і топо-томографії вперше досліджено структуру природних алмазів з дозволом 1-20 мкм.
Досліджено просторова структура біологічних об'єктів: зерен ячмінного солоду, а також опорно-рухового апарату геконів в нормі і в умовах мікрогравітації.
Практична значимість роботи.
неруйнівного контролю виробів мікроелектроніки з тим же просторовим дозволом.
На захист виносяться наступні положення:
Створення лабораторного рентгенівського мікротомографії, що дозволяє досліджувати як некристалічні (органічні) об'єкти, так і слабопоглощающіе кристали з дозволом до 1 мкм. Цей дозвіл досягається шляхом застосування пари асиметрично зрізаних відображають монокристалів.
Реалізація методу рентгенівської топо-томографії на лабораторному джерелі.
Можливість застосування алгебраїчного методу реконструкції SART для випадку паралельного пучка з урахуванням нахилу осі обертання для обробки топо-томографічного експерименту.
Результати відновлення внутрішньої тривимірної структури ряду слабопоглощающіх кристалів і біологічних об'єктів.
Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, трьох розділів, висновків і списку використаних джерел із 105 найменувань. Обсяг дисертації становить 132 сторінок тексту, включаючи 73 малюнка і 3 таблиці.