Новости

Дата публикации: 06/06/2018

Новый метод исследования микроструктуры поликристаллических оптических материалов

В Центре Лазерных Технологий разработан новый метод исследования микроструктуры поликристаллических оптических материалов, основанный на различии оптических характеристик зерен и межзеренных границ в спектральной области края собственного поглощения материала.

Известно, что микроструктура поликристаллических оптических материалов, а именно размер зерен и межзеренных границ, в значительной мере определяет их физические характеристики. Поэтому существует необходимость контролировать параметры микроструктуры оптических материалов. Сейчас проблему контроля решают методами сканирующей электронной и оптической микроскопии в сочетании с предварительным травлением и/или декорированием образца. К недостаткам этих методов можно отнести сложность предварительной подготовки образца, возможность исследовать только тонкие образцы и низкую скорость.

Новый метод, предложенный специалистами нашей лазерно-оптической лаборатории, основан на различии оптических характеристик зерен и межзеренных границ для света из спектральной области края собственного поглощения материала. Это различие позволяет получить оптическое изображение микроструктуры образца классическими оптическими методами.

Рисунок 1: Иллюстрация метода визуализации

Теоретические основы нового метода были подтверждены серией экспериментов по визуализации микроструктуры образцов из селенида цинка, полученного различными способами (CVD, горячего прессования и выращенного из расплава). Анализ полученных изображений верифицирует возможность визуализации микроструктуры поликристаллических, а также монокристаллических полупроводниковых материалов без операций травления и декорирования.

Рисунок 2 Снимок микроструктуры образца

Разработанный метод значительно упрощает исследование новых материалов, а также контроль качества в процессе производства оптических элементов и электронных чипов из стандартных полупроводниковых материалов. Дальнейшие исследования в этой области позволят формировать трехмерную картину микроструктуры толстых полупроводниковых образцов.

Результаты исследования опубликованы в статье Григорьева А.М. и Черкесовой Е.В. «Rapid optical imaging of polycrystalline material structures» в журнале Американского Оптического Общества Applied Optics Vol. 57 No. 15, 2018.



Статьи по теме:

страницы: 1