Подборка образцов лаб (тр2)

Посмотреть архив целиком

Московский энергетический институт

(Технический Университет)











Лабораторная работа


Метод рентгеновского анализа полупроводниковых материалов














Выполнил: ст. гр. ЭЛ-15-04

Гончаров. Е.О.


Проверил: профессор

Антонов В. А.


















Москва

2008

Цель работы:


Целью работы является изучение методов рентгеновского анализа полупроводниковых материалов и приобретение практических навыков при использовании этого метода для анализа структуры материалов.


Задание:


  • Ознакомиться с техникой регистрации рентгенограммы, снятой по методу порошков на рентгеновском аппарате «ДРОН-3».

  • Рассчитать межплоскостные расстояния, определить индексы Миллера, тип элементарной ячейки, химическую формулу вещества.

  • Рассчитать параметры элементарной ячейки.



Схема фокусировки рентгеновских лучей в аппарате «ДРОН-3»


Рисунок 1


В аппарате «ДРОН-3» используется явление дифракции рентгеновских лучей, подчиняющихся закону Вульфа—Брэг­га. Схема фокусировки представлена на Рисунке 1. Рентгенов­ское излучение от источника 1, находящегося на круге фо­кусировки, через систему щелей 3, 4, ограничивающих рас­ходимость пучка в горизонтальном и вертикальном направ­лениях, падает на исследуемый образец 5, плоскость кото­рого касается фокусирующей окружности. Дифрагированное излучение от исследуемого образца через систему щелей Соллера 6, аналитическую щель 7, находящуюся на фокуси­рующей окружности, и ограничивающую пучок в вертикаль­ном направлении щель 8, попадает в детектор, в котором кванты рентгеновского излучения преобразуются в электри­ческие импульсы. Импульсы поступают в устройство элект­ронно-вычислительное унифицированное УЭВУ-М1-2, усили­ваются и попадают в одноканальный дискриминатор, кото­рый может ограничить импульсы, как по нижнему, так и по верхнему уровням, т. е. пропускает лишь импульсы, соответ­ствующие энергии квантов характеристического излучения. После дискриминатора импульсы могут быть направлены в интенсиметр, где измеряется скорость счета, и в пересчетное устройство, в котором производится счет импульсов за выбранный промежуток времени (метод Таймера) или считывается время, за которое набрано определенное количе­ство импульсов (метод набора постоянного числа импульса). В первом случае регистрация производится прямопоказывающим прибором интенсиметра, во втором — световым таб­ло пересчетного устройства.

Экспериментальная рентгенограмма с пронумерованными пиками (рефлексами):


Рисунок 2

Параметры установки:


Длина волны: λ = 1,541 Ǻ


Рабочий порядок отражения:



Обработка данных:


  • Рассчитаем таблицу относительных интенсивностей рефлексов и межплоскостных расстояний.


Межплоскостное расстояние находится по формуле Вульфа-Брэгга:




Таблица относительных интенсивностей рефлексов и межплоскостных расстояний


N

2θ˚

θ˚

I/Io

sinθ

Dhkl,Å

I/Io ·100%

h k l

1

55

27,5

0,186658

0,46175

1,668652

18,6658

1 0 4

2

54

27

0,057278

0,45399

1,697174

5,7278

0 0 4

3

52,9

26,45

0,046496

0,44542

1,729828

4,6496

-

4

52,44

26,22

0,09973

0,44182

1,743923

9,973

3 1 8

5

51

25,5

0,256065

0,43051

1,789738

25,6065

2 0 0

6

50

25

0,32345

0,42262

1,823151

32,345

3 1 3

7

49,2

24,6

0,040431

0,41628

1,850918

4,0431

-

8

48,84

24,42

0,121294

0,41342

1,863722

12,1294

1 1 2

9

48,34

24,17

0,050539

0,40945

1,881793

5,0539

2 2 3

10

46,38

23,19

0,078167

0,39378

1,956676

7,8167

-

11

44,76

22,38

0,089623

0,38075

2,023638

8,9623

3 2 4

12

43

21,5

0,273585

0,3665

2,102319

27,3585

4 1 0

13

42,02

21,01

0,065364

0,35853

2,149053

6,5364

3 3 1

14

41,4

20,7

0,274259

0,35347

2,179817

27,4259

1 3 2

15

40,08

20,04

0,349057

0,34268

2,248453

34,9057

0 2 8

16

38,42

19,21

0,08221

0,32903

2,341732

8,221

1 1 9

17

37,16

18,58

0,080863

0,31863

2,418165

8,0863

1 4 0

18

35,6

17,8

0,031671

0,3057

2,520445

3,1671

-

19

34,96

17,48

0,080863

0,30037

2,56517

8,0863

0 2 6

20

33,18

16,59

0,202156

0,28552

2,698585

20,2156

2 0 11

21

32,22

16,11

0,086253

0,27748

2,776777

8,6253

1 1 1

22

29,64

14,82

1

0,25578

3,012354

100

2 2 1

23

29,26

14,63

0,330189

0,25258

3,050519

33,0189

1 1 6

24

28,44

14,22

0,660377

0,24565

3,136576

66,0377

0 4 0

25

27,82

13,91

0,12062

0,2404

3,205075

12,062

2 0 2

26

26,36

13,18

0,397574

0,22801

3,379238

39,7574

1 2 2

27

21,02

10,51

0,059299

0,18241

4,224001

5,9299

0 1 8

28

19,24

9,62

0,090296

0,16711

4,610735

9,0296

1 0 1


  • Выбор таблицы структурных данных по картотеке ASTM.


Сравнивая экспериментальные линии спектра по интенсивности и межплоскостному расстоянию с данными в таблицах картотеки ASTM, находим подходящую таблицу и определяем структурные данные исследуемого образца и химическую формулу вещества.




Химическая формула исследуемого вещества:


Симметрия структуры решётки: Тетрагональная



  • Определение параметров решётки.


Формула для расчёта параметров элементарной ячейки с тетрагональной симметрией:
















Таблица расчёта параметров элементарной ячейки и определения их среднего значения:


№ системы

№ линии

, Ǻ

h

k

l

Система

Решение системы

a=b, Ǻ

c, Ǻ

1

22

3,012354

2

2

1

12,546

4,104

24

3,136576

0

4

0

2

24

3,136576

0

4

0

12,546

8,466

26

3,379238

1

2

2

3

12

2,102319

4

1

0

8,668

7,191

14

2,179817

1

3

2

4

6

1,823151

3

1

3

8,668

7,324

12

2,102319

4

1

0

5

14

2,179817

1

3

2

9,773

6,15

12

2,102319

4

1

0

Среднее арифметическое

10,4402

6,647


Случайные файлы

Файл
154953.rtf
9736-1.rtf
13474-1.rtf
48871.rtf
9849-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.