Особенности формирования изображений в оптических системах с бегущим пятном тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

РГ6 од

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК " ^ ТПР- ЦКБ УНИКАЛЬНОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

На правах рукописи

КУДЕЯРОВ Юрий Алексеевич

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИИ В ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ С

БЕГУЩИМ ПЯТНОМ

Специальность 01.04.01 Стехника физического эксперимента, физика приборов, автоматизация физических исследований}

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

МОСКВА- 1994

Работа выполнена в Научно-исследовательском центре по изучению свойств поверхности и вакуума (НИЦПЮ

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Бараш Владимир Яковлевич доктор физико-математических наук Никитин Аркадий Викторович член-корреспондент РАН. доктор физико-математических наук, профессор Пустовойт Вячеслав Иванович

Ведущая организация:

Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН, п.Черноголовка Московской обл.

Защита состоится "оС/" 1994 г. в ~ часов

на заседании специализированного совета Д 003.77.01 при ЦКБ Уникального приборостроения РАН С117342, Москва, ул. Бутлерова, 15).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЦКБ Уникального приборостроения РАН.

Автореферат разослан "ос^ " 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета Д 003.77.01

кандидат физико-математических наук Е. А.Отливанчик

Актуальность работы.

Стремление современной науки и техники к визуализации и исследованию микрообъектов с размерами много меньшими длины волны видимого света привело к создании и развитии электронной, -рентгеновской. сканируемой туннельной и атсмю-склсвсй -микроскопии,-с-помощью которых исследователям открылся мир молекулярных и атомных размеров. Перечисленные методы исследования микромира обладают массой несомненных достоинств и в силу этого они широко используются для визуализации и исследования объектов на молекулярном и атомном уровнях, при картографировании распределений электрических, магнитных, механических и тепловых свойств - и все это с разрешением в единицы и десятки ангстрем. Вместе с тем. следует помнить, что каждый из этих методов имеет свою характерную область применения и обладает такими особенностями, которье существенно ее ограничивают. Так необходимость размещения объекта в вакууме и разрушающее воздействие на него электронного зонда ограничивают использование электронной микроскопии не только при биологических и медицинских исследованиях, но в ряде случаев и в микроэлектронике. Громоздкость и сложность аппаратурной реализации в сочетании с разрушающим воздействием на объект исследования характерны также для рентгеновской микроскопии. Сканирующая тунельная микроскопия наиболее эффективно проявляет себя только при работе с проводящими объектами. обладающими к тому же достаточно гладкой поверхностью. Перечисленные обстоятельства заставляют физиков и приборостроителей вновь и вновь обращаться к возможностям такого простого, универсального, неразрушающего и хорошо известного вида микроскопии, каким является оптическая микроскопия.

Среди приборов, предназначенных для изучения микрообъектов, а также измерения малых длин, оптические микроскопы занимают ведущее место. За длительную историю развития достигнута высокая степень их совершенства как в отношении пространственного разрешения, так и в оснащении приспособлениями, облегчающими работу оператора и расширяющими круг исследуе-

мых объектов.

Смеете с тем, в ряде исследований, выполненных в основноь в последние 15-20 лет, было показано, что возможности опти--- -ческой микроскопии далеко не исчерпаны. Эти новые возможности. связанные с улучшением разрешения и повылением- информативности, реализуются в растровых оптических микроскопа) СРОМ, в английской аббревиатуре SOM—scanning optical microscope), где осуществлен поэлементньй способ построения изображений, когда сфокусированный световой пучок (зонд) последовательно освещает микрообласти объекта, близкие по размер) к его диаметру. В процессе функционирования РОМ осуществляется возвратно-поступательное перемещение Ссканирование] зонда относительно объекта С или наоборот) таким образом, чте на наблюдаемом участке объекта образуется растр обычно телевизионного типа. Подобный ему растр синхронно формируется нг экране электронно-лучевой трубки СЭЛТЗ, служащей для наблюдения изображений. Модуляция интенсивности электронного лучг в ЭЛТ производится видеосигналом от фотоприемника, воспринимающего прошедшее, отраженное или рассеянное объектом излучение.

Сажной и широко распространенной разновидностью растровь» оптических микроскопов являются РОМ. выполненные в виде системы с бегущим пятном (flying spot microscope), т.е. микроскопы с движущимся источником освещения. Аппаратурно такие источники обычно выполнены на основе ЭЛТ с малым временем послесвечения, когда немодулированый электронный луч прочерчивает на ее экране прямоугольный растр. "Бегущее" по экрану трубки световое пятно, обусловленное катодолюминисценцией, с помощью объектива проецируется на плоскость объекта.

D последнее время в РОМ стали применяться специальные ЭЛТ, в которых в качестве экрана используются монокристаллические пластины из диэлектрических соединений с примесными центрами излучательной рекомбинации, а также проекционные электронно-лучевые приборы с экранами из полупроводниковы> соединений с прямыми межзонными переходами Сквантоскопы). Важной особенностью квантоскопов является то, что они могут

излучать в лазерном режиме.

Некоторые РОМ типа систем с бегущим пятном разработаны в в виде приставок к растровым электронным микроскопам СРЭМ), при этом для возбуждения катодолюминесценции .используется электронный зонд, сформированный в колонне РЭМ.

•О связи с появлением" указанных приборов и их все более широким использованием, в частности, в технологических линиях производства интегральных схем СИС) для контроля структурных элементов суб- и микрометровых размеров возникла необходимость в исследовании физических закономерностей формирования изображений в таких системах и оценках на этой основе их предельных параметров и характеристик, а если иметь в виду системы с бегущим пятном, то помимо отмеченных проблем для них важны также детальные исследования механизма генерации излучения особенно в лазерном режиме с целью достижения максимальной однородности свечения в пределах растра, предельного разрешения и высокой эффективности функционирования.

Перечисленные соображения указывают на актуальность проведения исследований, направленных на изучение закономерностей формирования изображений и механизмов генерации излучения в изображающих системах типа систем с бегущим пятном. Значение таких исследований возрастает по мере роста объемов выпуска коммерческих образцов соответствуотих микроскопов, необходимости расширения их функциональных возможностей и дальнейшего совершенствования.

Работы автора в области указанных проблем составляют содержание настоящей диссетрации.

Цель и основные задачи работы.

Целями работы являлись разработка теории формирования изображений в растровых оптических микроскопах различных типов, в том числе выполненных в виде систем с бегущим пятном, достаточно простых и эффективных методов оценки и расчета их параметров и исследование механизмов генерации лазерного излучения в полупроводниковых лазерах с электронной накачкой, применяемых в качестве источников освещения в РОМ, выполненных в виде систем с бегущим пятном.

Задачи исследования, соответствующие поставленным целям, формулировались следующим образом:

- разработка теории формирования изображений в РОМ,, основанной не на традиционном применении фурье-оптики, а на более простом и физически наглядном подходе, каким"является энер" гетический подход, использующий анализ распространения световых потоков, в том числе гауссовых пучков, через изображающую систему,

- поиск обладающих большой степенью общности методов оценки и экспериментального определения разрешения различных типов РОМ;

- разработка и физическое обоснование методов повыиения разрешения РОМ, в том числе микроскопов, работающих в режиме наведенного тока при визуализации электрических неоднородно-стей в полупроводниках;

- физическое и математическое обоснование особенностей механизма генерации лазерного излучения в полупроводниковых лазерах с электронной накачкой на основе сульфида кадмия;

- определение границ применимости традиционного подхода к описанию генерации излучения в полупроводниковых лазерах, основанного на использовании представлений об однородно уширенной линии генерации, и вьработка рекомендаций по отбору монокристаллов сульфида кадмия для применения в качестве активных лазерных сред в источниках освещения РОМ типа систем с бегущим пятном..

Научная новизна.

1. Сформулирован энергетический подход при исследованиии закономерностей формирования изображений в растровой оптической микроскопии, основанный на анализе распространения световых потоков, который применен для построения формы видеосигналов в РОМ без выходной оптики с протяженным детектором для идеализированных объектов простой геометрической формы ("точечные" отверстия и прозрачные полосы в непрозрачном экране, решетки из чередующихся светлых и темных полос). Показано, что энергетический подход наряду с простотой обладает и большой общностью, позволяющей с его помощью анализировать

форму видеосигналов для широкого класса объектов также и в конфокальных микроскопах. Показано также, что характер изображений в РОМ различных типов не зависит от степени когерентности используемого излучения.

2. Получены - аналитические выражения, описывающие форму видеосигналов в-'различных "типах ТОМ при использовании в них гауссовых пучков.

3. Исследованы информативные возможности РОМ, выполненного в виде системы с бегущим пятном. Показано что для такой системы существуют оптимальная кратность уменьшения объектива и диапазон увеличений, обеспечивающие необходимы? информативность и детальность изображения.

4. Для анализа разрешающих возможностей РОМ использован метод контрастных характеристик, для которых получены аналитические выражения для широкого класса объектов и разных типов РОМ. Получены формулы, описывающие зависимость разрешаемых особенностей объекта от значений наблюдаемого контраста. Дана оценка метода улучшения разрешения РОМ, основанного на использовании вычитания постоянной составляющей видеосигнала.

3. Для ряда объектов предсказан эффект обращения контраста в растровой оптической микроскопии и предложено его физическое объяснение. Отмечается, что этот эффект должен приниматься во внимание при проведении линейных измерений в суб-микрометровом диапазоне длин с помощью РОМ.

6. Исследовано разрешение РОМ в режиме наведенного тока в зависимости от разного вида функций возбуждения неосновных носителей заряда в полупроводниках с электрическими неодно-родностями типа р-п-переходов. Рассчитана форма видеосигнала наведенного тока в кремнии в зависимости от скорости сканирования. Предложен физический механизм, описывающий наблюдаемую в эксперименте асимметрию формы видеосигнала наведенного тока. Для улучшения разрешения РОМ в режиме наведенного тока предложен метод быстрого сканирования и дано его физическое обоснование.

7. С учетом экспериментальных данных по спектру излучения

и наведенному электронным зондом току разработана модель не однородно уширенной линии генерации в полупроводниковых ла зерах с электронной накачкой, основанная на модифицирован ной системе балансных уравнений, учитывающей в явном вид изменение населенности излучательных центров. С помощью это; системы исследована динамика генерации.излучения в рассмат риваемых лазерах.

8. Введен в рассмотрение параметр, характеризующий сте пень неоднородности уширения линии излучения указанных лазе ров, и предложен метод определения ряда параметров сульфид; кадмия в условиях лазерной генерации.

На защиту выносятся:

1. Энергетический подход в растровой оптической микроско пии, основанный на анализе распространения световых потоко] и обеспечивающий достаточно простой и физически наглядны метод расчета формы видеосигналов для различных объектов i типов' РОМ.

2. Аналитические выражения, описывающие форму видеосигналов для различных объектов и типов РОМ, и оценки размыш изображений резкого края в РОМ 1-го типа и в конфокальног. РОМ.

3. Утверждение о том, что для РОМ, выполненного в виде системы с бегущим пятном, существует оптимальная кратностг уменьшения объектива и соответствующий диапазон увеличений, обеспечивающие необходимую информативность и детальность изображения.

4. Метод оценки разрешения РОМ, основанный на использовании контрастных характеристик, и аналитические вьражения для этих характеристик и для определения разрешения РОМ.

5. Эффект обращения контраста, проявляющийся для определенных объектов, когда их детали меньше диаметра зонда, и физический механизм, лежащий в основе этого эффекта.

6. Приближенное соотношение, связывающее значения сигнала наведенного тока при сканировании оптическим зондом р-n-перехода при нулевой и бесконечно большой скоростях поверхностной рекомбинации.

7. Метод быстрого сканирования, обеспечивающий улучшение разрешения РОМ в режиме наведенного тока по сравнению с квазистатическим случаем. — •

8. Модель неоднородно уширенной - линии генерации в полу- -проводниковом лазере с электронным возбуждением на -основе . -сульфида кадмия.

Практическая ценность работы.

Помимо медико-биологических исследований, где РОМ давно и с успехом используются, особенно эффективно, как уже отмечалось. их применение в микроэлектронике при контроле геометрических размеров структурных элементов ИС суб- и микрометровых размеров. Это обусловлено как тем, что РОМ обладают более высоким латеральным разрешением по сравнению с обычными оптическими микроскопами, так и тем. что РОМ более адекватно и с существенно более выраженным контрастом воспроизводит истинное распределение прозрачности (отражательной способности) объекта, несмотря на дифракционную неоднородность зонда. Кроме того, благодаря режиму аксиального сканирования в конфокальных РОМ, в этих микроскопах возможно объемное воспроизведение исследуемых объектов. Наконец, РОМ типа системы с бегущим пятном, где в качестве источника освещения используется квантоскоп, оказывается чрезвычайно перспективным прибором при исследовании и картографировании двумерных распределений резистивных состояний в высокотемпературных сверхпроводниках.

Опираясь на результаты исследования особенностей формирования изображений и генерации излучения в лазерных системах с бегущим пятном, удалось повысить возможности соответствующей аппаратуры и методов и получить в распоряжение разработчиков РОМ физически обоснованные, достаточно простые и эффективные методы оценки их параметров и характеристик.

Результаты исследований автора диссертации были, использованы, в частности, при разработке "Методики калибровки увеличения и определения разрешения растровых оптических микроскопов". проведеной в соответствии с утвержденной Постановлением Госстандарта № 47 от 31.ОС. 84 г. "Программой комл-

лексной стандартизации перспективных методов и средств дефектоскопии и физико-технического анализа отказов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) и комплектующих ее электрорадиоиз-делий СЭРИ)", и при обосновании технических решений,-поло--хенных в основу РОМ, предназначенного для контроля геометрических параметров интегральных схем.

Апробация результатов работы и публикации.

Основные материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

-Всесоюзных симпозиумах по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел в 1984, 1989, 1991 г. г. (Звенигород) и в 1993 г. (Черноголовка) ;

- II Всесоюзной научно-технической конференции "Материаловедение халькогенидных и кислородсодержащих полупроводников" в 1986 г. (Черновцы);

- на научно-технической конференции Московского физико-технического института в 1989 г. ;

- на научных семинарах Московского научно-исследовательского института радиосвязи и Научно-исследовательского' центра по изучению свойств поверхности и вакуума.

По материалам, вошедшим в диссертацию, опубликовано 20 печатных работ, в том числе монография В.Г.Дюков, ¡0. А.Кудея-ров "Растровая оптическая микроскопия", Москва. Наука, 1992, 208 с.

Список работ приведен в конце реферата.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, приложений и списка цитированной литературы.

Во введении обсуждается актуальность работы, сформулированы цели и вытекающие из них задачи исследования, защищаемые положения, научная новизна и практическая ценность работы. Приводятся оценка вклада автора в решение поставленных задач и информация о публикации и апробации работы. Изложено краткое содержание диссертации по главам.

Первая глава "Энергетический подход в растровой оптической микроскопии" состоит фактически из двух частей. Первая часть Сп.п. 1.1., 1.2.) содержит краткий обзор особенностей „растровой оптической микроскопии по сравнению с обычной и формулировку основных черт и характеристик РОМ, вьполненных в виде систем с бегущим пятном. Отмечается, что растровая оптическая микроскопия характеризуется следующими основными особенностями, обусловленными реализацией в ней поэлементного принципа формирования изображений:

- более высокое по сравнению с обычным оптическим микроскопом СОЮ латеральное разрешение С в конфокальных микроскопах и РОМ ближнего поля);

- более правильное отображение распределения прозрачности Сотражательной спрособности) объекта независимо от степени когерентности используемого освещения;

- возможность послойного отображения исследуемых объектов с субмикрометровым разрешением по глубине С в конфокальных РОМ в режиме аксиального сканирования) и как следствие этого достижение глубины резкости, существенно превьшающей эту характеристику в обычном ОМ;

- реализация режима дифференциального фазового контраста, аналогичного режиму интерференционного дифференциального контраста в обычной микроскопии;

- реализация режима наведенного тока и термоволнового режима. резко расширяющих функциональные возможности РОМ;

- возможность использования без существенного изменения оптической схемы лазерных источников света, излучающих в диапазоне от инфракрасного до ультрафиолетового участков спектра.

Подчеркивается, что перечисленные особенности растровой оптической микроскопии в сочетании с возможностью автоматизированной количественной обработки изображений делают ее весьма перспективной для использования в разных областях науки и техники.

Отмечается, что важной и широко распространенной разновидностью растровых оптических микроскопов являются РОМ, вы-

полненные в виде системы с бегущим пятном, т.е. микроскопы с движущимся источником освещения. Аппаратурно такие источники обычно выполнены на основе ЭЛТ или в виде приставок к РЭМ, когда для возбуждения катодолюминесценции"~ используется электронный зонд, сформированный в колонне РЭМ. .0 связи ^.„появлением указанных приборов возникла необходимость в исследо.-. вании закономерностей формирования изображений в таких системах и оценках на этой основе их предельных параметров и характеристик, а также в проведении детальных исследований механизма генерации излучения особенно в лазерном режиме с целью достижения оптимальных характеристик излучения в специфических условиях возбуждения, характеризующихся высокой плотностью мощности накачки Сдиаметр электронного зонда порядка 1-3 мкм. плотность тока > 10 А/см2, энергия до 50 кэв). При этом исследование закономерностей формирования изображений производится безотносительно к конкретной реализации РОМ и носит общий характер, присущий растровой оптической микроскопии в целом. Что же касается проблем, относящихся к источникам излучения в системах с бегущим пятном, то из большого числа таких проблем Собеспечение малого времени послесвечения люминофора, минимальных размеров области выхода излучения, оптимизация реакции на тепловое воздействие электронного зонда, обеспечение максимальных контрастности, излучательной способности и однородности по площади излучения и соответствующих спектральных свойств) в работе-основное внимание уделено изучению механизма генерации излучения в полупроводниковых лазерах с электронной накачкой на основе сульфида кадмия, применяемыых. в частности, в квантоскопах в качестве источников излучения в РОМ. выполненных в виде систем с бегущим пятном.

Подчеркивается, что в РОМ изображение объекта в традиционном понимании отсутствует, т.е. отсутствует некое распределение освещенности в плоскости изображений, обусловленное взаимодействием используемого освещения с объектом, характерное для обычной микроскопии. В противоположность этому изображение объекта в РОМ представляет собой двумерное рас-

пределение интенсивности свечения экрана ЗЛТ, обусловленное модуляцией электронного луча трубки видеосигналом, вьрабаты-ваемьм детектором Сфотоприемником) в зависимости от положения зонда на объекте. О свою очередь, этот видеосигнал в каждый момент времени пропорционален световому потоку, улавливаемому фотоприемником. Поскольку изображение в РОМ получается в результате достаточно сложного преобразования светового сигнала в электрический и обратно, возникает необходимость в сопоставлении информации об объекте, полученной таким образом, с информацией, даваемой традиционной микроскопией. В работе на примере РОМ. вьполненного в виде системы с бегущим пятном, показано, что существует оптимальная кратность уменьшения объектива и определенньй диапазон увеличений, в пределах которого элементы разложения не перекрываются и, следовательно, обеспечиваются необходимые информативность и детальность изображения. С Под элементом разложения здесь понимается диаметр светящегося пятна на экране ЭЛТ наблюдения).

Собственно энергетический подход в растровой оптической микроскопии изложен во второй части главы Сп.1.3). Суть этого подхода сводится к следующим утверждениям:

1. Световой поток I, воспринимаемый фотоприемником в зависимости от положения зонда х и нормированный на полный световой поток, прошедший через объектив микроскопа без выходной оптики с протяженным фотоприемником Сэквивалентного по разрешающим свойствам ОМ с некогерентным освещением и работающего в режиме на просвет), может быть вычислен с помощью соотношения

где ЦХуУ^) - импульсный отклик объектива микроскопа, квадрат модуля которого дает распределение освещенности от точечного источника освещения в плоскости изображений Сфокальной плоскости), Т(х0 - х) - функция пропускания объекта по интенсивности. Таким образом, согласно С1), элемент изображе-

С1)

со

ния, формируемьй РОМ в данный момент времени, определяется полным световым потоком, воспринимаемым фотоприемником в этот же момент. Этот поток, в свою очередь, определяется значением функции пропускания.той области объекта, которая в данный момент накрывается зондом, и не зависит от пространственного перераспределения светового потока, обусловленного дифракцией на объекте, при условии, что размеры входного окна фотоприемника позволяют детектировать весь световой поток, прошедший через объект. С помощью CID могут быть вычислены формы видеосигналов для известных распределений освещенности в зондах Сраспределение Эйри, гауссово распределение) от "элементарных" структур типа "точечного" отверстия в непрозрачном экране или резкого прямолинейного края.

2. При условиях, сформулированных в предыдущем утверждении, поскольку мы имеем дело с полными световыми потоками, при нахождении формы видеосигналов от объектов сложной конфигурации достаточно будет складывать (вычитать) потоки, вычисленные для "элементарных" структур, в зависимости от конфигурации прямолинейных краев или "точечных" отверстий, образующих исследуемый объект.

3. При нахождении формы видеосигналов, даваемых РОМ 2-го типа (конфокальными РОМ), достаточно использовать результаты, полученные с помощью формулы (1), поскольку можно показать. что если обе линзы конфокального микроскопа одинаковы и свободны от аберраций и если объект содержит только области, либо полностью пропускающие свет, либо полностью его поглощающие, то изображение, даваемое конфокальным РОМ, есть просто квадрат изображения, вычисленного по формуле (1), т.е.

LJx) = L\x). (2)

Таким образом, на основе перечисленных утверждений можно находить форму видеосигналов для весьма широкого класса объектов и для широко используемых типов РОМ.

Известно, что теория формирования изображений в РОМ рассматривалась в ряде работ. Прежде всего необходимо отметить работы оксфордской группы (С.J.R.Sheppard, Т.Wilson с сотру дниками). в которых РОМ анализируется методами фурье-опти-

ки, когда форма видеосигнала вычисляется с помощью соотношения

+в>

Цх) = |С(т,р)•Т(т)'Т*(р)-ехр[-2т11(т - р)х] йт йр, СЗ)

где С(т,р) - передаточная функция микроскопа Сфурье-образ~ его импульсного отклика). Т(т), Т*(р) - фурье-образ и комплексно сопряженный фурье-образ функции пропускания объекта, т,р - соответствующие пространственные частоты, г - мнимая единица. При таком подходе основным объектом исследования является передаточная функция системы, содержащая информацию о ее оптических свойствах. Передаточные функции для всех типов РОМ достаточно хорошо изучены и с их помощью в растровой оптической микроскопии получен ряд фундаментальных результатов Спредложена классификация РОМ и установлены предельные значения пространственных частот, пропускаемых рассматриваемыми изображающими системами). С помощью указанного подхода были численно рассчитаны видеосигналы от простейших амплитудных и фазовых объектов.' Сот "точечных" отверстий в- непрозрачном экране, от резкого прямолинейного края и фазовой решетки), при этом, как правило, исследование ограничивалось рассмотрением конфокальных микроскопов. Несмотря на то, что формула (1) может быть получена в рамках фурье-оптики Скак уже отмечалось, она фактически описывает изображение объекта с функцией пропускания Цх) в обычном микроскопе с' некогерентным освещением), вычисления с ее помощью формы видеосигналов существенно проще и эффективнее по сравнению с вычислениями по формуле СЗ) и позволяют исследовать более широкий класс объектов, при этом в ряде случаев результаты могут быть получены в доступной для детального анализа аналитической форме.

Вторая глава "Закономерности формирования изображений в растровой оптической микроскопии" содержит результаты, полученные при использовании энергетического подхода для вычисления формы видеосигналов для разных объектов простой идеализированной формы в РОМ различных типов. Так форма видео-

сигнала от "точечного" отверстия в непрозрачном экране при использовании оптического зонда Эйри в конфокальном РОМ описывается предложенной Шеппардом формулой

".....- - - - — Цх) = £2!{и)/о]*. - - С4Э

гдe-Jfa) ~ -функция Бесселя 1-го порядка, о = кАх -безразмерная оптическая координата, к - волновое число используемого света. А - числовая апертура объектива. Приведенный результат примечателен тем, что указывает на эффективное сужение оптического зонда в конфокальном РОМ. что и обуславливает его более высокое разрешение по сравнению с обычным ОМ.

Формула, описывающая видеосигнал в РОМ без выходной оптики с протяженным фотоприемником от резкого прямолинейного края плоской области с коэффициентом пропускания Г, получена в следующем виде

Цх) = (Г + t)/2 + [4(Т - !)/ъ21 S С '(2v)2n¥l, С5Э

л=о "

где Сп = (~1)л/[(2п V- 1)11]2*(2п +1)(2п + 3).

Формула С5) была использована для оценки размытия изображения резкого края и обоснования методики определения разрешения РОМ. Кроме того, она была применена для вычисления формы видеосигнала от щели в непрозрачном экране и периодической структуры типа дифракционной решетки. В главе приведены также результаты экспериментальной проверки этой формулы, которые демонстрируют хорошее согласие рассчитанных и измереных данных.

Необходимо отметить, что закономерности формирования изображений фазовых объектов в диссертационной работе не рассматривались.

В последнем параграфе главы приводятся аналитические выражения и результаты расчетов формы видеосигналов в рассматриваемом РОМ с гауссовым оптическим зондом, качественно совпадающие с расчетами по формуле С5). Отмечается, что формулы типа формулы C5D, описывающие форму видеосигнала от простейших амплитудных объектов, могут эффективно использо-

заться при численной обработке изображений, имеющей целью повышение разрешения рассматриваемых микроскопов. Показано также, что форма рассчитываемого видеосигнала не зависит от степени когерентности используемого освещения," а определятся как типом РОМ, так и соотношением между апертурами объективной и коллекторной линз.

Таким образом, на основании материала, изложенного в первых двух главах, можно утверждать, что автором разработана теория формирования изображений в РОМ, основанная' на применении энергетического подхода к решению поставленной задачи.

Третья глава "Контрастные характеристики и разрешение растровых оптических микроскопов" посвящена исследованию разрешения РОМ. Отмечается, что полное представление о разрешении микроскопа может быть получено только тогда, когда будет вычислена или экспериментально измерена его контрастная характеристика, т.е. зависимость наблюдаемого контраста изображения от значений структурных параметров объекта Сот расстояния между отверстиями, от ширины щели, от периода решетки и т.п.).

Если, как и прежде, через Цх;1) обозначить нормированный световой поток, фиксируемый фотоприемником РОМ в зависимости от положения х центра зонда на объекте, где, в свою очередь, через / обозначен набор значений структурных параметров объекта, то контрастная характеристика изображения будет определяться соотношением

К(0 = It*- (/)-£- •№№ (/) + £-• (011, С6)

4 ' 11 max4, ' miir /J L max1, ' mur /J "

где L (Л, L . (/)— максимальное и минимальное значения

шах ' minv '

светового потока, воспринимаемого фотоприемником РОМ, а знак модуля необходим для учета возможного обращения контраста. С помощью результатов, приведенных в предыдущей главе, и формулы С63 получены аналитические выражения и даны графические представления контрастных характеристик для простейших объектов и разных типов РОМ, работающих в режиме на просвет. На основании этих результатов приведены аналитические вьражения для разрешаемых микроскопами расстояний в зависимости от на-

IG

блюдаемого контраста К. Так, в частности, для РОМ 1-го типа разрешаемое расстояние / между двумя "точечными" отверстиями в непрозрачном экране имеет вид

1 «2Ä",[(3X-/)/(9/C-7)]1/2[2-(K(9/(-7)/(3K-1)2)]V2(Ä/-4), С7)

где" Л -длима волны используемого света. Полученное вьражение-справедливо при значениях контраста К < 0,333. Если условно принять, что погрешность вычислений с помощью формулы С7) должна быть не хуже 10%, то эту формулу следует применять лишь для К < 0,2.

Из С7). в частности, следует, что для значения контраста К = 0,153, соответствующего критерию Рэлея. разрешаемое микроскопом расстояние описывается выражением / .= 0,62СЛ/Л), в то время как численный расчет по контрастной характеристике дает

I = (3,85/2л)(Л//4) = 0,61(ЛЛ4). С8)

Контрастная характеристика для изображения того же объекта в конфокальном микроскопе имеет вид

К«/,) = КП+ W^/ufi2 - 4{2J fv/2)/(v/2)]4) х

* <Р *• + v/2))4}-11. С9)

где иг = к AI.

Из С9) следует, что разрешение конфокального РОМ на уровне контраста К = 0,153 Скритерий Релея) составляет

I = СЗ.5/2 л) С Л/А) = 0,56 Л/А СЮ)

в отличие от широко распространенного заблуждения, что это разрешение должно определяться формулой I = 0,44 Л/А. Обсуждается возможная причина отмеченного расхождения.

Указанные выие различия в разрешаемых различными типами РОМ структурных особенностях объектов играют важную роль, например, в метрологии линейных измерений суб- и микрометрового диапазона длин, когда казалось бы незначительное изменение в разрешении микроскопа может привести к существенному изменению погрешности соответствующих измерений и, в свою очередь, к значительным изменениям качества изготовляемых ИС. контролируемых с помощью рассматриваемой микроскопичес-

кой техники.

Из C9D также следует, что при v( < 3 в изображении двух "точечных"-отверстий в конфокальном РОМ имеет место обращение контраста, которое в отличие-от обычной микроскопии обусловлено не аберрациями оптической, системы, ^особенностями формирования изображений в растровой оптической микроскопии. Приводится физическое обоснование этого эффекта и отмечается. что его необходимо принимать во внимание, в частности, при проведении линейных измерений в субмикрометровом диапазоне длин с помощью РОМ.

Приводятся аналитические выражения для контрастных характеристик для РОМ с гауссовым зондом. На их примере обосновывается необходимость использования в качестве осветителей одномодовых лазеров. При этом, однако, подчеркивается, что эффект влияния многомодовости излучения на разрешение РОМ может быть частично скомпенсирован оптимальным выбором взаимных положений осветителя, объектива и объекта.

Графическое представление типичных контрастных характеристик РОМ приводится на рис.1.

Обсуждаются физические причины более высокого латерального разрешения конфокального РОМ. выходящего за пределы, обусловленные дифракцией. На основе энергетического подхода предлагается эквивалентная оптическая схема конфокального РОМ, сводящая его к микроскопу ближнего поля с функцией чувствительности детектора в виде распределения Эйри, которая позволяет наглядно представить механизм эффективного сужения оптического зонда в этом микроскопе, обуславливающего его более высокое разрешение по сравнению с обычным ОМ.

В заключительной части главы приведены оценки возможностей метода вычитания постоянной составляющей видеосигнала для повыиения латерального разрешения РОМ.

Из изложенного в третьей главе материала следует, что метод контрастных характеристик оценки разрешения РОМ носит достаточно общий характер и позволяет получать простые аналитические выражения для разрешаемых микроскопами расстояний в широких диапазонах значений наблюдаемого контраста.

Четвертая глава "Разрешение растровых оптических микроскопов в режиме наведенного тока" содержит изложение иссле-— дования. -направленного на физическое обоснование метода по- выления разрешения РОМ в режиме наведенного тока, в частности. при визуализации электрических неоднородностей типа р-п-переходов в полупроводниках. Дано краткое описание возможностей этого режима и отмечается, что в силу его специфических особенностей проблема оценки разрешения РОМ в указанном режиме должна решаться методами, характерными скорее для физики полупроводников, чем для традиционной оптики. В частности, для решения вопроса о соотношении наведенных токов при нулевом и бесконечно большом значениях скорости поверхностной рекомбинации необходимо решать соответствующую краевую задачу для стационарного уравнения диффузии неосновных носителей заряда, генерируемых в полупроводниковом материале при воздействии на него оптического зонда. В работе было использовано известное из литературы решение, удобное тем, что с его помощью можно было в явном виде учесть влияние вида функции возбуждения неосновных носителей заряда на форму импульса наведенного тока. В результате было получено приближенное соотношение между наведенными токами при нулевом 1£х) и бесконечно большом 1а(х) значениях скорости поверхностной рекомбинации, имеющее вид

ljx) * 1/ЗЧ^х), CID

т.е. оказалось, что при изменении скорости рекомбинации в указанных широких пределах наведенный ток меняется всего в три раза. Это обстоятельство позволило не учитывать влияния скорости поверхностной рекомбинации на форму наведенного тока при оценке разрешения РОМ и использовать при таких оценках простое выражение

*оо у00

Ij(x)/q - J ¡exp(-xß/L)-g(x0,z^x) dx0dz0_ С123

-oo 0

где q - заряд носителей, L = VrvET" - диффузионная длина неосновных носителей заряда CD - их коэффициент диффузии, т -среднее время жизни), g(xQ,zö;x) - функция возбуждения неос-

новньк носителей заряда, описывающая пространственное распределение скорости генерации электронно-дьрочных пар под воздействием светового зонда, отнесенная к единице объема. Из С123 следует известное утверждение о том. что разрешение РОМ в режиме квазистатического наведенного тока определяется главным образом"диффузионной длиной неосновных носителей заряда. D работе приводятся результаты расчетов формы импульса наведенного тока для разных функций возбуждения, в том числе и для функции, инициируемой гауссовым зондом.

Для повыиения разрешения РОМ в режиме наведенного тока предложен метод быстрого сканирования, основанный на использовании решения соответствующей краевой задачи для двумерного нестационарного уравнения диффузии в приближении установившегося состояния (steady state). D результате вместо С123 приходим к следующему выражению для наведенного тока, зависящего от скорости сканирования о

_/О ув>

l£x,v)/q={i-v/Ji * i>2)j Jexpf-x/L^• g(x0,z0;x) dxQ dz0.

-« о С133

где v - v/2vd, в свою очередь скорость диффузии = D/L и

« £/// + Vs - v. С145

Эфф

С помощью С133 была вычислена форма импульса тока, наведенного гауссовым зондом, которая вместе с экспериментально полученным импульсом представлена на рис.2. Предложен физический механизм, обосновывающий приведенные результаты. Предложена также следующая оценка для разрешения РОМ в режиме наведенного тока при быстром сканировании

Ьх * 0.7 L/Vt + v2 + v. С153

из которой следует, что с увеличением скорости сканирования разрешение РОМ улучшается. D частности, при v порядка 5 разрешение РОМ в режиме наведенного тока определяется уже не диффузионной длиной, а фактически размером области возбуждения неосновных носителей заряда. Указанное значение параметра v соответствует скорости сканирования и = 1230 м/с при Lp- 10 мкм, которая вполне может быть реализована в РОМ, выполненном в виде системы с бегущим пятном.

Из содержания четвертой главы следует, что для метода бы-

строго сканирования, предназначенного для улучшения разрешения РОМ при визуализации электрических неоднородностей типа р-п-переходов в полупроводниках и являющемуся в определенном смысле альтернативой методу двойной стробоскопии, предложено .физическое обоснованиедостоверность которого подтверждается соответствующими экспериментальными данными.

Пятая глава "Особенности генерации света в излучателях на основе сульфида кадмия в системе с бегущим пятном" содержит описание исследований, имеющих целью разработку метода отбора монокристаллов сульфида кадмия для применения в качестве активных элементов полупроводниковых лазеров, используемых как источники освещения в системах с бегущим пятном.

Из содержания первых трех глав работы следует, что для реализации предельного разрешения РОМ типа системы с бегущим пятном при достаточно большой мощности излучения источника освещения необходимо обеспечить высокую степень его монохроматичности, одномодовость, а также минимальные размеры области выхода излучения. Перечисленные условия приобретают особенно жесткий характер в РОМ, выполненных в виде приставки к РЭМ, когда в ряде случаев возникает необходимость в реализации лазерного режима работы излучателя при комнатной температуре. Все это приводит к определенным требованиям, которым должны удовлетворять исходные материалы, используемые в качестве источников освещения. Например, при высокой степени однородности материала генерация при применяемых накачках должна происходить главным образом на одном излучательном переходе.

В начале главы приведен краткий обзор работ, показывающих преимущество использования кристаллов соединений А3В5 и А2В° Св частности, сульфида кадмия) для источников излучения в РОМ типа системы с бегущим пятном в виде полупроводниковых лазеров с электронной накачкой по сравнению, скажем, с порошковыми люминофорами и алюмоитриевыми гранатами. Отмечается, что для оптимизации параметров полупроводниковых лазеров и других излучателей на основе соединений А^В5 и А2В6 и достижения максимально возможных характеристик излучения необходима детальная информация как об особенностях рекомбинацион-ного процесса в них, так и о поведении параметров используе-

мых материалов в условиях катодолюминесценции и генерации лазерного излучения.

Лучению механизмов генерации излучения в полупроводниковых лазерах с электронной накачкой на основе сульфида кадмия посвящено множество работ. При этом большинство из них рас-—сматривает механизмы излучения с участием зксктсноз при -- азотных температурах в предположении квазиравновесного-распределения носителей на излучательных уровнях. Вместе с тем выяснилось, что это предположение, лежащее в основе традиционного описания полупроводниковых лазеров, необосновано даже в отсутствие стимулированного излучения, что, в своо очередь. приводит к необходимости учета в явном виде изменения населенности излучательных центров за счет вьнужденных переходов.

С учетом данных по наведенному электронным зондом току в сульфиде кадмия и по спектральному составу его излучения предложена система балансных уравнений, описывающая динамику полупроводникового лазера и имеющая вид dn/dt = G - п/тб - Bp(nN, - ttjNJ, . dn/dt = Ajn(N} - tij) + BjPfitN, - + (Nt - nJ)cINv x.

xextf-ßf/kT) - cintil,

dp/dt = Ajti(N} - n,) + B;pfnNj - ttjNJ - кcp, C16D

где и - концентрация электронов в зоне проводимости, п/ -концентрация электронов на примесном уровне, р - плотность фотонов в резонаторе, Nt - концентрация примесных центров, G - скорость генерации электронно-дырочных пар, xg - безыз-лучательное время жизни электронов, N и N - эффективные плотности состояний в зоне проводимости и валентной зоне, сj - скорость захвата дырки на акцепторньй уровень с энергией £Д отсчитанной от дна зоны проводимости, и В/ - коэффициенты Эйнштейна для спонтанного и вынужденного переходов от дна зоны проводимости на акцепторный уровень, к - коэффициент нерезонансных потерь света, с - скорость света.

Принципиальной особенностью системы С16) является то, что в ней в явном виде учитывается изменение населенности излучательных центров. Показано, что при уровне накачки, превышающем скорость теплового выброса дырок. линия генерации оказывается неоднородно уширенной. Отмечается, что в рамках

предложенной модели находят простое объяснение ряд экспериментальных фактов, характерных для неоднородно уширенных линий (генерация на нескольких линиях одновременно и нелинейность ватт-амперных характеристик). Исследована динамика полупроводникового лазера в условиях нестационарной генерации, получены оценки пороговой скорости накачки и периода пульсаций лазерного излучения, а также зависимость этого периода от превыиения скорости накачки над пороговьм значением. В рамках этой модели находят свое объяснения как данные по зависимости излучения от времени, так и данные по сложному спектральному составу этого излучения, чего нельзя сделать в приближении однородно-уширенной линии излучения.

Отмечается, что концентрация частиц, локализованных на излучательных центрах, определяется не только положением квазиуровня Ферми, но и природой центров захвата, параметры которых С положение в запрещенной зоне, поперечные сечения или коэффициенты захвата на них носителей из соответствующих зон) надежно не известны. Вместе с тем, знание значений этих параметров, особенно в условиях лазерной генерации, актуально при отборе полупроводниковых кристаллов для их применения в качестве активных лазерных сред. Использование для этой цели подхода, основанного на применении системы С16), малоэффективно из-за достаточно большой ее сложности. Однако, если в условиях лазерной генерации населенность уровня захвата не будет сильно отличаться от равновесной Счто возможно при не очень больших превыиениях уровня накачки над порогом генерации или при больших сечениях захвата дырок на излуча-тельньй уровень), то концентрация электронов, локализованных на излучательном центре, будет слабо зависеть от плотности фотонов в резонаторе р и может быть рассчитана в линейном приближении с использованием малого эмпирического параметра. В этих условиях система балансных уравнений С16) упрощается и приводится к виду dn/dt = G - п/тб - аср(п - nQ -

dp/dt = Rca + [оср(п - пд- С17)

где параметры о и п0 связаны определенными соотношениями с параметрами системы С16), R - скорость спонтанных переходов, а параметр £ фактически определяет степень отклонения

заселенности излучательного уровня от равновесной, или. пользуясь предложенной ранее терминологией, степень неоднородного уширения линии излучения лазера.

Наиболее существенной особенностью системы С17) является то. что все параметры, входящие в нее, могут быть легко найдены из экспериментальных данных по измерению.-например, наведенной проводимости, что и решает поставленную задачу по определению параметров полупроводникового материала, используемого в лазере в качестве активной среды. Так для одного из исследованных образцов были, например, получены следующие

значения параметров: тб= 4,6'Ю"9 с, £ = 0,02, к = 12.8 с"1.

а = 2,5*10"16 см2. При соответствующем подборе параметра § удается добиться малой степени неоднородности уширения линии излучения в образце и сужения ширины спектрального интервала излучения почти на 7 % по сравнению с другими образцами. Для одного и того же образца возможность реализации того или иного механизма генерации Си, соответственно, применения той или иной модели описания) зависит от внешних условий. Так анализ зависимостей п(в). снятых для одного и того же образца при разных температурах, позволяет определить условия; при которых с достаточными основаниями можно использовать традиционный подход для описания соответствующих излучатель-ных переходов.

Необходимо отметить, что предложенньй механизм неоднородного уширения линии излучения не является единственным. По всей видимости в наблюдаемое неоднородное уширение линии генерации полупроводниковых лазеров с электронной накачкой наряду с наличием отдельных излучающих центров вносят свой вклад как исходные неоднородности используемого материала, так и возникающие в процессе накачки термоупругие напряжения.

Таким образом, предлагаемая методика дает возможность определять значения параметров, входящих в балансные уравнения, и по их значениям производить отбор полупроводниковых кристаллов сульфида кадмия, наиболее подходящих для использования в качестве источников освещения в РОМ типа систем с бегущим пятном.

В Заключении сформулированы основные результаты работы:

1. Предложен энергетический подход в растровой оптической микроскопии, основанный на анализе распространения световых потоков. Этот подход применен для расчета формы видеосигналов в РОМ различных типов. Показано, что энергетический подход наряду с простотой обладает и большой общностью, позволяющей с его помощью анализировать форму видеосигналов для широкого класса объектов. Показано также, что характер изображений в РОМ различных типов не зависит от степени когерентности используемого излучения.

2. Показано, что для РОМ типа системы с бегущим пятном существуют оптимальная кратность уменьшения объектива и диапазон увеличений, обеспечивающие необходимые информативность и детальность изображения.

3. Впервые получены аналитические выражения, описывающие форму видеосигналов в различных типах РОМ при использовании в них гауссовых пучков.

4. Для анализа разрешения РОМ использован метод контрастных характеристик, для которых впервые получены аналитические выражения для широкого класса объектов и типов РОМ . Получены формулы, описывающие зависимость разрешаемых особенностей объекта от значений наблюдаемого контраста. Дана оценка метода улучшения разрешения РОМ, основанного на использовании вычитания постоянной составляющей видеосигнала. С помощью энергетического подхода наглядно объяснен механизм эффективного сужения оптического зонда в конфокальном микроскопе.

5. Для ряда объектов впервые предсказан эффект обращения контраста в растровой оптической микроскопии и предложено его физическое объяснение.

6. Показано, что разрешение РОМ в режиме наведенного тока при визуализации электрических неоднородностей типа р-п-переходов слабо зависит от значений скорости поверхностной рекомбинации. Рассчитана форма видеосигнала наведенного тока в кремнии в зависимости от скорости сканирования. Для улучшения разрешения РОМ в режиме наведенного тока предложен метод быстрого сканирования и дано его физическое обоснование.

7. С учетом экспериментальных данных по спектру излучения

и наведенному электронным зондом току разработана модель неоднородно уширенной линии генерации в полупроводниковых лазерах с электронной накачкой, используемых в ряде случаев в качестве источников освещения в системах с бегущим пятном, основанная на модифицированной системе балансных уравнений. ~учитывающей в явном виде~изменение населенности излучатель-ных центров. С помощью этой системы исследована динамика генерации излучения в рассматриваемых лазерах.

8. Впервые введен в рассмотрение параметр, характеризующий степень неоднородности уширения линии излучения указанных лазеров, и предложен метод определения параметров сульфида кадмия в условиях лазерной генерации.

Изложение некоторых вопросов формализма и деталей расчетов вынесено в Приложения.

Основные материалы диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Беляев С.А.. Дюков В.Г., Кудеяров Ю.А. Особенности формирования изображения в растровом оптическом микроскопе. - Известия ВУЗов СССР. Приборостроение. 1983. № 8; 77 - 82. .......

2. Беляев С.А., Еогданкевич 0.В., Дюков В.Г., Кудеяров Ю. А. Исследование закономерностей формирования изображе-ний в лазерном растровом микроскопе. - Квантовая электроника, 1984, т.11. № 3 . 998-1003.

3. Беляев С. А., Дюков D. Г. . Кудеяров Ю. А. . Мирохин Ю. А. Улучшение разрешения растрового оптического микроскопа обработкой видеосигнала. - Тезисы докл. IV Всесоюзн. симпозиума по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел СРЭМ-84], 1984, Звенигород, с. 52.

4. Беляев С.А., Дюков В.Г., Кудеяров Ю.А. Исследование информативных возможностей растрового оптического микроскопа. - Известия ВУЗов СССР, Приборостроение, 1985, № 1, 76 - 79.

5. Богданкевич 0.В., Давыдов В.0., Зверев М. М., Ису-пов М.Н. , Кудеяров Ю. А., Файфер В.Н. 0 наведенной проводимости лазерных кристаллов CdS при высоком уровне возбуждения. - Тезисы докл. 1! Всесоюзн. научн.- техн. конфе-

ренции "Материаловедение халькогенидных и кислородсодержащих полупроводников", 1986. Черновцы, с.116.

6. Богданкевич 0.В., Давыдов В.0.. Зверев М.М., Кудеяров Ю. А.. Файфер В. Н. О неоднородном уширенш линии .излучения в полупроводниковых лазерах. - Квантовая электроника. 1937. т.14. № о, 1109-1111. " "

7. Богданкевич 0. В.. Давыдов В.0.. Зверев М. М.." Ису-пов М.Н., Кудеяров Ю. А., Файфер D. Н. Наведенная проводимость лазерных кристаллов CdS при высоком уровне возбуждения. - Физика и техника полупроводников, 1987. т. 21. вып.12, 2214-2217.

8. Богданкевич 0. В., Костин Н. Н.. Крюкова И. В., Кудеяров Ю. А., Петров И. В., Шустов А. В. Термоупругое разрушение полупроводниковых кристаллов при воздействии интенсивных электронных пучков. - Физика и химия обработки материалов, 1988, № 3, 32-38.

9. Богданкевич 0. В., Давыдов В. 0. , Зверев М. М. , Кудеяров Ю. А.. Файфер В.Н.. Шустов А. В. Особенности развития генерации в полупроводниковых лазерах с электронной накачкой. - Квантовая электроника, 1983, т.15, № 12, 2504 - 2507.

10. Арсеньев В.Г., Богданкевич 0. В., Зверев М. М., Копыт С. П. . Кудеяров Ю.А. Методика лазерного катодопоглоще-ния. - Физика и техника полупроводников, 1988, т.22, вып. 8. 1401-1404.

11. Кибалов Д.С.. Кудеяров Ю.А. . Сычев 0.В. Контрастные характеристики растровых оптических микроскопов. - Тезисы докл. VI Всесоюзн. симпозиума по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел С РЭМ-89D. 1989, Звенигород, с.47.

12. Дюков В.Г., Кудеяров Ю. А. Современное состояние и перспективы развития растровой оптической микроскопии. -Тезисы докл. VI Всесоюзн. симпозиума по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел С РЭМ-89), 1989. Звенигород, с. 25.

13. Кудеяров Ю. А. Измерение и контроль малых линейных размеров с помощью растровой оптической микроскопии. -Метрологическая служба в СССР, 1989, вып. 12, 18-24.

14. Дюков D. Г., Кудеяров Ю. А. Современное состояние растровой оптической микроскопии и перспективы ее развития. -Известия АН СССР. Ссер. физ.), 1990. т.54. № 2. 208-212.

15. Богданкевич 0. D. . Давыдов D.O.. Кудеяров J0. А._ 0 пределах применимости модели однородно уширенной линии генерации в лазере на основе CdS. - Квантовая электроника. 1990. т.17. № 7. 887-888.

16. Кудеяров ЕА.. Сычев O.D. Разрешение в режиме наведенного тока в растровой электронной и оптической микроскопии. - Тезисы докл. VII Всесоюзного симпозиума по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел СРЭМ-91). 1991. Звенигород, с. 20.

17. Двков В. Г.. Кудеяров Ю.А. Растровая оптическая микроскопия. М.; Наука. 1992. 208 с.

18. Кудеяров Ю. А. Контрастные характеристики и разрешение растровых оптических микроскопов. - Оптика и спектроскопия. 1992. т.72. вып.6.,1503-1510.

19. Кудеяров Ю. А.. Подгорная Н. М. Разрешение растровых оптических микроскопов в режиме наведенного тока. - Тезисы докл. VIII симпозиума по растровой оптической микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел С РЭМ-93). 1993, Черноголовка, с.88.

20. Кудеяров Ю. А.. Подгорная Н. М. Разрешение растровых оптических микроскопов при визуализации электрических не-однородностей в полупроводниках. - Физика и техника полупроводников. 1994, С в печати).

Рис.1, а -контрастные характеристики изображения двух "точечных" отверстий на просвет: / - в РОМ 1-го типа, 2 - в конфокальном РОМ. 3 - в РОМ 1-го типа с компенсацией постоянной составляющей видеосигнала;

б - контрастные характеристики изображений двух прозрачных щелей в непрозрачном экране Скр.1) и периодической решетки Скр.2) в РОМ 1-го типа

Рис.2. Форма видеосигнала наведенного тока: а - рассчитанная для v =123 м/с С1), и = 1230 м/с С2).

СХ CK

б - экспериментально полученная в работе Pester P.D., Wilson Т. Ргос. SPIE, 19S3, V.921, 138-145